Automatiseren op een draaibank | Cellro
Cellro technologieën

Waar u op moet letten bij het automatiseren van een draaimachine

Automatiseren van een draaimachine, het kan. In dit artikel leest u hoe automatisering werkt voor verschillende typen draaimachines, ook bekend als draaibanken. Na het lezen van dit artikel heeft u meer inzicht in: wat er nodig is als u uw draaimachine gaat automatiseren en wanneer het de moeite loont om in automatisering te investeren.

Typen en opspanningen

Draaimachines kennen we in meerdere uitvoeringen en maken gebruik van verschillende opspanningen. Zo is er de enkel spindel waarbij het materiaal aan één zijde bewerkt kan worden. En een dubbel spindel waarbij het product in ééfn bewerkingsgang aan beide zijde bewerkt wordt.

Veel gebruikte opspanningen in draaimachines zijn de klauwplaat waarbij het product in de drie bekken van de klauwplaat opgenomen wordt of de spantang die het product geheel rondom omsluit in een stevige opspanning.

Op draaimachines worden veelal schijf en/of as-vormige producten gemaakt, soms gecombineerd met eenvoudige boor- en frees bewerkingen.

Draaimachine met enkel spindel en klauwplaat

In dit type draaimachines worden schijfvormige producten bewerkt het zogenaamde inzetwerk. Relatief eenvoudige delen met een relatief korte looptijd. Producten worden vaak in twee stappen gemaakt: eerst de serieproducten voor de eerste bewerking en daarna de serieproducten voor de tweede bewerking.

Door inzet van een robot kan een product na de eerste bewerking uitgenomen worden, omgekeerd op het omkeerstation en weer terug geplaatst in de machine. De robot maakt het hier mogelijk dat het product geautomatiseerd compleet bewerkt kan worden, ervan uitgaande dat dezelfde opspanning gebruikt kan worden. Indien er voor de tweede bewerking een andere opspanning nodig is, wordt in de serie eerst de eerste bewerking gedaan, om daarna de opspanning in de machine uit te wisselen om vervolgens met de robot de tweede bewerking uit te voeren. Producten worden na de laatste bewerking door de roboto weer ontladen.

Bij inzet van een robot voor product ont/belading wordt veelal gebruik gemaakt van een dubbelgrijper. Deze is in staat om het bewerkte deel in een handling te wisselen voor een nieuw ruw deel of deels bewerkt product

Draaimachine met enkel spindel en spantang

Het gebruik van een spantang in een draaimachine wordt vaak toegepast als er een hogere klem kracht nodig is dan met een klauwplaat bereikt kan worden en als producten niet mogen beschadigen. In dit type draaimachine worden veelal as-vormige producten bewerkt. Een as bewerking kent twee hoofd typen: uit een lange as kortere producten maken, of een as aan twee zijde bewerken.

Door het proces te automatiseren kan een product na de eerste bewerking worden uitgenomen, omgekeerd en zelfs weer teruggeplaatst worden in de machine. Dit zorgt ervoor dat het product in één keer compleet bewerkt kan worden. Hierdoor kan een draaibank met een spindel een compleet product bewerken gelijk aan een machine met twee spindels.

Voor het handelen van langere assen wordt een twee-punts grijper gebruikt, maar voor het handelen van korte assen kan een drie-punts grijper ook al voldoende zijn. Ook is de robot in staat om een as ‘door te schuiven en over te pakken’.

Draaimachine met dubbel spindel

In dit type draaimachine wordt de tweede bewerking overgenomen binnen de machine zonder een tussentijdse externe handeling. De machine is in staat om een compleet bewerkt product in een cyclus af te leveren.

Zowel schijfvormige als asachtige materialen worden bewerkt in dit type machine. Er is veel winst te halen met de inzet van een robot wanneer deze uitgerust is met een dubbel grijper. Deze is in staat om het bewerkte deel in één handling te wisselen voor een nieuw –ruw– deel. Deze methode is sneller dan een bediener, omdat de bediener wisselt op de wijze gelijk aan een enkel grijper; hierdoor heeft u minder stilstand en een hogere output.  Met de software die Cellro gebruikt kan er gekozen worden of erbinnen of buiten de machine gedraaid wordt. Als de ruimte in de machine groot genoeg is, is draaien binnen de machine een optie. Dit bespaart tijd, waardoor de machine sneller weer door kan met de productie.

Een ander voordeel van het gebruik van een dubbel grijper is dat de vingers aan beide kanten van de grijper kunnen verschillen, zodat producten die veranderen van vorm, of kleiner worden, met andere vingers opgepakt kunnen worden als de belading van het ruwe materiaal.

Wat is nodig voor het automatiseren van mijn draaimachine?

Voor het automatiseren van uw draaimachine zijn de volgende elementen nodig / handig om te weten.

  • Machine koppeling

De robotcelbesturing moet kunnen praten met de machine. Hiervoor is een machine koppeling nodig. De robots van Cellro kunnen vrijwel moeiteloos worden aangesloten op nieuwere cnc-machines. Echter moeten er bij oudere cnc-machines vaak nog wat aanpassingen gemaakt worden aan de machinezijde. Desalniettemin kunnen vrijwel alle draaimachines worden gekoppeld aan een automatiseringsoplossing.

  • Automatische deur en opspanning
  • Stabiel en beheersbaar proces komt het productieproces altijd ten goede: voor automatisering is dit een voorwaarde. Kennis van het productieproces draagt bij aan optimalisatie en een hoger rendement van de machines. Waar moet u aan denken bij een stabiel en beheersbaar proces?
    • Kort spanig bewerken en lint spanen vermijden.
    • Goed spoelen / afblazen bij voorkeur in de machine met een gesloten deur zodat de rommel binnen de deur blijft. Dit kan met koelmiddel of lucht. Afblazen met de robot is ook een optie.
  • Gereedschap- en materiaal beheersing

Draaimachines hebben veelal een beperkt aantal gereedschappen ter beschikking met 8-16 plaatsen houdt het meestal wel op. Optimalisatie van gebruik/inzet van gereedschappen in het productieproces levert veel op als dit goed onder controle is. Als u veel onbemande uren wil produceren, is om te weten hoe het gereedschap binnen zijn toleranties blijft en wanneer deze aan vervanging toe is.

Materialen die zich goed lenen voor langere onbemande tijd zijn goed verspaanbare materialen zoals: aluminium, messing, automaten staal, automaten RVS etc . Ook materialen die lastiger te verspanen zijn gaan over het algemeen goed, zolang deze een voorspelbaar gedrag hebben. Hierbij is alleen is de onbemande looptijd korter.

Wanneer automatiseer ik mijn draaimachine?

  • Bij kleine tot middelgrote series.
    • Een vuistregel voor het automatiseren van kleine series is: wanneer de serie groot genoeg is om één uur onbemand te draaien, dan loont het al om een robot in te zetten.
    • Positief bijkomend effect van het automatiseren van terugkerende producten is dat je meer gefocusseerd bent op het productieproces dit wordt steeds stabieler en sneller wat weer winst is bij de volgende productie run.
  • Bij een draaimachine wordt er een productcyclus tegelijk gemaakt omdat bij het omstellen naar een nieuw product ook de opspanning en vaak de gereedschappen in de machine aangepast moet worden. Menselijk aanwezigheid is nodig.
  • Zonder (kleine) series of terugkerend werk is automatisering meestal niet lonend. De combinatie van enkel stuks of unieke delen overdag gemaakt en ’s avonds en ’s nachts de meer seriematige productie is wel een goed renderende combinatie: de machine is in de dag productie al betaald en ieder productie uur meer is winst.
  • Met inzet van een robot neemt de productiecapaciteit in dagelijkse productie met 20% toe uitgaande van een machinebediener per machine. Als een machinebediener twee machines moet bijhouden stijgt de output naar 40%.
    • Het geheim hiervan? Niet zo zeer snelheid, maar continuïteit. Een robot is in staat om uren achter elkaar hetzelfde werk te doen in hetzelfde tempo; wordt niet afgeleid; heeft geen pauze, telefoon of vergadering en levert een constante kwaliteit.
  • Bij producten met een looptijd van 2-4 minuten is het rendement het hoogst.

Producten die opgespannen zijn in 2- of 4-klauwen hebben vaak een wat complexere vorm. Door gebruik te maken van de grijpertechnologie, zoals door Cellro wordt toegepast, kunnen standen, vierkanten en ongedefinieerde producten gehandeld worden door de robot. Het geheim hiervan zit hem in de vrijheid van configuratie van zowel vingers, als deinlays.