CNC 机器人：提高车间生产力和安全性的 5 个关键技巧
在某些时候，我们都需要一些帮助来处理繁重的工作 .
对于数控机械车间来说，这可能意味着机器人 用于提升、定位和包装金属铸件，其中一些铸件重达数百磅。这还意味着员工的身心压力更小，这是任何机械车间最有价值的资产。
与机器人一起工作可以通过承担重复性、体力要求高的工作来提高操作员的工作效率。 CNC 机器人可提高速度、提高效率并提高可重复性，从而提高质量。
数控制造机器人可以执行许多任务，减轻车间工人的身体压力。
提示#1：探索机器人执行的功能
使用机器人技术，许多制造流程都可以更新 自动化大批量工作。加工机器人能做什么？嗯，只要有正确的设计和适当的编程，它们就具有令人难以置信的多功能 。 CNC 机械车间环境中的工业机器人通常承担简单但重要的任务。
9 项任务。 1 个机器人。
这是九个任务的示例，所有任务均由单个机器人按此顺序执行（并且每次都相同）：
- 使用视觉系统在垫料中定位铸件并确定其方向
- 抓住它并捡起来
- 在装载之前吹掉夹具以除去任何碎屑
- 将其装入数控机床进行切割
- 加工后，吹掉零件并将冷却液排回机器
- 卸载加工好的零件
- 对零件进行去毛刺（去除加工留下的锋利边缘和毛刺）
- 通过在洗衣机中装载和卸载来清洗零件
- 将零件放置在出站传送带上
虽然这是九个单独的步骤，但这是一个非常简单的示例。机器人还可以应用数据矩阵 在用于跟踪的部件上；可以样品零件 用于质量审核；并且，如果有多个零件，机器人会跟踪它们 不要混淆它们。
让我们探索一下机器人的不同功能：
- 拾取零件 — 可以从垫料、传送带、支架和固定装置中拾取零件。当零件不重复放置时，例如垫料或传送带上，视觉系统用于在零件被抓取和提升之前对其进行定位和定向
- 翻转/操纵/移动部件 — 机器人可以翻转零件或将其放在支架上，然后用另一个夹具/工具从背面重新抓住它
- 装载和卸载 — 机器人将零件装载到/卸载到许多地方：数控机床内的固定装置、排队台、垫圈、压力测试仪、传送带、成品容器、操作台、坐标测量机 (CMM) 等。
- 吹走 — 一些机器人将金属碎片和冷却剂从零件和夹具上吹掉；切屑被清除并回收，冷却液返回水箱重新使用
- 去毛刺 — 机器人可以去除加工后残留的锋利边缘
- 转移部分 — 如果正在制造两个相似的零件，机器人会将它们分开，并对第 N 个零件进行取样以进行质量检查；有缺陷的部件（例如，来自失败的压力测试的部件）可以自动隔离，以便移除以进行分析和隔离
- 跟踪部件 — 机器人将零件固定在直接零件标记器 (DPM) 上以接收数据矩阵标记，并将其固定在读取器上以验证标记并跟踪零件
- 包装 — 机器人包装零件并操作包装材料。机器人使用空气吸盘拾取塑料层垫并将其放置在零件的垂直层之间。对于较大的零件（例如发动机盖），使用更强的空气泡沫夹具放置胶合板分隔物
- 排队 — 机器人对输入、在制品和成品零件进行排队，保持机器运行并消除工人一次包装一个零件的需要
提示#2：了解机器人编程
机器人如何知道如何以及何时执行所有这些功能？机器人被“教导”动作和行为作为一系列点和功能；它们是被编程的。例如，数控操作员在整个操作过程中轻推机器人手臂，教导要点，然后机器人一遍又一遍地重复它 。操作人员可以更新机器人来调整 无需依赖工程即可应对变化和问题。
最具挑战性的部分是建立一个全新的 机器人制造单元，涉及逻辑专业知识、许多功能和子功能、输入和输出、零件跟踪和操作……以及大量的工程和专家程序员经验。
所有这些工作都会产生初始实施成本 使用加工机器人的要求相当高：机器人本身、前端设计、选择合适的夹具、对机器人进行编程、确定机器人如何适应既定的流程等。完成这些任务需要大量的前期工作。
CNC 机器人编程需要逻辑专业知识和专家工程经验。
提示 #3：在添加机器人之前检查您的独特情况
看看您保持竞争力的目标 。为了实现这些目标，您是否需要降低生产成本和/或提高生产率？考虑一下添加机器人（而不是添加大量员工）如何实现这些目标。
接下来，提前思考 。您即将进行的预测是否包括许多可重复的、体力要求较高的项目（繁重的工作，例如装载和移动铸件）？
要有耐心并妥善计划 。机器人送货的交货时间可能是 8 个月或更长时间。这并不比数控机床多多少，但它仍然可能成为您计划的瓶颈。
数控机械车间员工拥有工程专业知识 最适合与机器人经销商合作并将机器人引入商店。任务明确——车间能够应对工程挑战；机器人供应商处理与机器人直接相关的问题 - 保持生产顺利进行。
最后，还有哪些新技术 能否改进CNC加工生产工艺？人工智能（AI CNC 加工）能否与 CNC 机器人携手合作，提高生产力？
从我们的资源中了解有关精密加工零件重要性的更多信息：数控加工行业指南。
提示 #4：了解数控机床和机器人之间的区别
让我们简单比较一下数控加工中心和数控制造机器人。
CNC 机床是高度自动化、标准化的切削机床，专为精密加工而设计：使用主轴进行铣削、钻孔、镗孔、铰孔、螺纹加工等 转速高达 15,000 RPM。机器人没有主轴，无法达到精确的精度，但它确实可以执行可重复的动作 高效可靠，通常使用夹具、去毛刺工具、视觉和空气。
机器人使用 6 轴臂，非常适合将零件从 A 点移动到 B 点，而 CNC 机床零件和工作工具几何结构则使用 3、4、5 甚至 6 轴。
在工作单元中配备机器人可提供操作员灵活性 。机器人可以处理一系列零件，使设备保持多个机器周期运行。如果做得正确，机器人简化 CNC 操作员的工作，这意味着操作员可以更快地完成学习曲线。最终，这提高了生产团队调度的灵活性。
说到劳动力，数控机器人和数控机床本身都不好；他们需要熟练的操作员和程序员。而且，即使人工智能大量涌入，他们也无法创造性地思考 或解决问题 ，它们对 CNC 机械车间的文化没有任何贡献。因此，虽然 CNC 机器人始终保持高效且无需病假，但它们无法完成所有工作。
提示 #5：选择使用机器人的 CNC 机械车间
并非所有数控机械车间都使用机器人。较小的商店和专门生产小批量、高度定制零件的商店通常不使用机器人。使用机器人的数控机械车间可以有竞争力的项目报价 长期合同中的大批量。另一个优势是机器人如何帮助消除员工倦怠 ，无论是身体上还是精神上。您愿意使用起重机缓慢提升 90 磅重的零件，还是使用机器人快速安全地移动它？
毫无疑问，数控机械车间必须优先考虑进行精密加工;这一定是焦点。只有这样，才应该考虑使用机器人来使制造更快、更便宜、更一致。
总的来说，人们变得越来越对机器人更友好 随着时间的推移。通过培训和教育，许多数控操作人员也成为数控制造机器人的专家。有些人已经成为工程师和主管，帮助维护、培训和改进机器人系统。
机器人在机械车间内执行许多可重复的动作，但它们无法复制数控机床的精度。
关于成本、实施和 Stecker 的最终想法
CNC制造机器人不贵，但集成 是的，初始过程通常漫长且昂贵。即使对生产线进行微小的更改也意味着重新设计 和重新利用 机器人工作单元。
举个例子，Stcker 的一个项目是这样的：
- 4 台 CNC 加工中心 =外包成本的 75%
- 2 个机器人 =外包成本的 10%
- 自动化（设备、编程）=外包成本的 15%
机器人实际上是最便宜的 该项目的一个方面。
尽管 CNC 机器人技术很有用，但它不灵活 ，新系统设置需要 3-6 个月，而且该技术不易改变用途。一旦生产线准备就绪，您就想充分利用它。例如，在 Stecker，我们正在努力改进机器人“熄灯”的运行方式 ”，一次长达八小时没有操作员。
由于我们的目标是尽快制造出高质量的零件，因此我们经常需要重新思考我们的设计，使其快速且坚固 。我们的一般流程是让数控机床启动并运行、制造零件、验证加工，然后然后实现自动化 .
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关于作者
Matt 领导 SMC 的人力资源和营销团队。他曾在 Stecker Machine 从事 CNC 制造、机器人、入站营销和领导力等项目。他喜欢将自己的工程背景应用于任何业务挑战。
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