Ang bawat machining cell ay nabubuhay o namamatay sa mga segundong ginugol sa pagitan ng mga bahagi, hindi ang mga segundong ginugol sa pagputol ng metal. Ang isang tindahan na nagpapatakbo ng tatlong-axis na mills walong oras sa isang araw ay maaaring mawalan ng mas maraming oras sa pagpapalit ng fixture kaysa sa aktwal na pag-aalis ng chip kung ang paraan ng pag-clamping ay hindi tumugma sa pinaghalong trabaho. Ito ang dahilan kung bakit ang desisyon sa pagitan ng isang manu-manong aparato sa paghahanap at isang pneumatic zero point positioning system ay nararapat sa parehong pagsisiyasat gaya ng spindle speed o pagpili ng tool.
Ang dalawang diskarte ay malulutas ang parehong pinagbabatayan na problema, ang paulit-ulit na lokasyon ng bahagi sa isang fixture plate, ngunit dumating ang mga ito sa ibang-iba na mga istruktura ng gastos, mga oras ng pag-ikot, at mga workload ng operator. Ang pag-unawa kung saan magkasya ang bawat isa ay ang pagkakaiba sa pagitan ng isang pag-upgrade sa workholding na nagbabayad para sa sarili nito sa mga buwan at isa na hindi gaanong ginagamit sa isang drawer.
Pagmamasid sa larangan: Ang mga tindahan na lumilipat mula sa bolt-down fixturing tungo sa structured zero point approach ay karaniwang nag-uulat ng mga pagbabago sa pagbabago sa hanay na 70 hanggang 90 porsiyento sa bawat fixture swap, bagama't ang eksaktong figure ay nakadepende nang malaki sa part complexity at batch size.
A manual locating device ay isang mekanikal na elemento ng pagpoposisyon, karaniwang isang paghahanap ng singsing, pin, o collar, na ginagamit ng isang operator sa pamamagitan ng kamay upang maupo ang isang workpiece o fixture plate sa isang kilalang reference na posisyon. Ang aparato mismo ay hindi bumubuo ng clamping force; ito ay nagtatatag ng lokasyon, at isang hiwalay na clamp, bolt, o lever ang nagse-secure sa bahagi.
Sa pagsasagawa, ang isang manu-manong aparato sa paghahanap ay nananatiling isang mahusay na pagpipilian para sa mga tindahan ng trabaho na nagpapatakbo ng isang maliit na bahagi ng pamilya na may madalang na pagpapalit ng mga fixture, kung saan ang gastos sa paggawa ng manu-manong pag-upo ay maliit kumpara sa kabuuang oras ng pagpapatakbo.
A pneumatic zero point positioning system pinapalitan ang manual seating at clamping ng air-actuated pag-lock ng mga module na naka-mount sa ibaba ng fixture plate o papag. Ang naka-compress na hangin ay nagtutulak ng mekanismo ng pag-lock, kadalasang ball-lock o estilo ng collet na elemento, sa pakikipag-ugnayan, na hinihila ang plato pababa sa isang reference na ibabaw na may pare-pareho, paulit-ulit na puwersa sa bawat cycle.
Karaniwang gumagana ang system sa tatlong yugto: binabawi o pinapahaba ng air pressure ang isang elemento ng locking sa loob ng base module, ang mating stud ng fixture plate ay sumasali sa module, at ang naka-lock na spring o air force ay humahawak sa plate sa sub-ten-micron repeatability sa libu-libong cycle. Dahil ang locking force ay nagmumula sa isang kinokontrol na pneumatic circuit sa halip na isang kamay ng tao, ang part-to-part na pagkakaiba-iba sa clamping force ay bumaba nang husto.
| Salik | Karaniwang Epekto |
|---|---|
| Oras ng pagbabago | Mga segundo sa halip na mga minuto sa bawat pagpapalit ng kabit |
| Pag-uulit | Pare-parehong lokasyon sa loob ng single-digit na hanay ng micron |
| Dependency ng operator | Minimal, ang pakikipag-ugnayan ay push-button o awtomatiko |
| Pagkatugma sa automation | Sumasama sa robot loading at pallet changers |
Diretso ang tradeoff: mas mataas na paunang pamumuhunan sa mga module, imprastraktura ng supply ng hangin, at madalas na kinokontrol ang mga balbula o sensor upang kumpirmahin ang estado ng lock bago magsimula ang isang cycle.
Ang pagpili sa pagitan ng dalawa ay bihirang tungkol sa kung aling teknolohiya ang mas mahusay. Ito ay tungkol sa pagtutugma ng sistema sa dami ng produksyon, iba't ibang bahagi, at magagamit na kapital. Inilalatag ng talahanayan sa ibaba ang mga tradeoff sa mga salik na pinakamahalaga sa palapag ng tindahan.
| Pamantayan | Manu-manong Paghanap ng Device | Pneumatic Zero Point Positioning System |
|---|---|---|
| Paunang gastos | Mababa | Katamtaman hanggang mataas |
| Bilis ng pagbabago | Mga minuto, umaasa sa operator | Segundo, higit sa lahat ay awtomatiko |
| Pag-uulit | Variable na may teknik | Patuloy na mataas |
| Kailangan ng imprastraktura | Wala nang lampas sa kabit mismo | Naka-compress na hangin, posibleng kontrolin ang lohika |
| Pinakamahusay na akma | Mababa-mix, long-run jobs | High-mix, madalas na pagbabago, mga automated na cell |
| Pagpapanatili | Minimal, karamihan ay nagsusuot ng inspeksyon | Pana-panahong pagsusuri ng seal at air line |
Isang kapaki-pakinabang na alituntunin: kung ang mga pagpapalit ng fixture ay nangyayari nang higit sa ilang beses bawat shift, ang mga matitipid sa paggawa mula sa isang pneumatic system ay karaniwang mas malaki kaysa sa idinagdag na gastos ng kagamitan sa loob ng isa hanggang dalawang taon, depende sa oras-oras na rate ng makina at laki ng batch.
Inihambing ng diagram sa ibaba ang pagkakasunud-sunod ng mga hakbang para sa bawat diskarte, mula sa pagdating ng bahagi sa makina hanggang sa pagsisimula ng pag-ikot.
Ang paghahanap at pag-clamping sa fixture plate ay kalahati lamang ng workholding equation. Ang iba pang kalahati ay kung paano hinawakan ang indibidwal na bahagi kapag naupo ang plato. Ito ay kung saan gripping system pumapasok sa laro, mga mekanismo na direktang nagsasapit, naggitna, o nakakapit sa hilaw na bahagi o subassembly, kadalasang pinagsama sa alinman sa manu-mano o pneumatic na zero point na mga base.
Kapag ang gripping system ay ipinares sa isang pneumatic zero point positioning system, ang buong changeover, mula sa walang laman na mesa hanggang sa part-ready-for-cutting, ay maaaring i-compress sa isang solong automated o semi-automated na paggalaw. Ang pagpapares na ito ay partikular na mahalaga sa mga flexible manufacturing system kung saan ang makina ay maaaring makakita ng ibang bahagi sa bawat cycle.
Ang changeover time ay isang direktang multiplier sa paggamit ng spindle. Isaalang-alang ang isang makina na nagpapatakbo ng limampung short-cycle na bahagi bawat shift. Kung ang bawat pagpapalit ng fixture ay nagkakahalaga ng limang minuto sa ilalim ng isang manu-manong rehimen, iyon ay higit sa apat na oras ng hindi pagputol ng oras sa isang shift. I-compress ang parehong swap sa labinlimang segundo gamit ang isang pneumatic system at ang reclaimed spindle time ay maaaring lumapit sa tatlo at kalahating oras, oras na direktang nagko-convert sa mga karagdagang bahagi na ginawa o binawasan ng overtime.
| Pattern ng Produksyon | Inaasahang Benepisyo mula sa Automation |
|---|---|
| High-mix, low-volume job shop | Malaki, ang bilang ng pagbabago ay mataas kaugnay sa haba ng pagpapatakbo |
| Mababa-mix, high-volume dedicated line | Mas maliit, ang mga fixture ay bihirang magbago |
| Mixed-batch na may madalas na pagbabago sa engineering | Ang malaki at kakayahang umangkop ay binabawasan ang downtime ng muling pag-tool |
Ang pagkapagod ng operator ay isang pangalawang ngunit tunay na kadahilanan. Ang manu-manong seating at torque-checking bolts na paulit-ulit sa isang walo o labindalawang oras na shift ay nagpapakilala sa parehong pisikal na strain at isang tumataas na rate ng error sa pagtatapos ng isang shift. Ang awtomatikong pag-lock ay ganap na nag-aalis ng variable na iyon, na sumusuporta rin sa mas pare-parehong sukatan ng kalidad sa mga shift.
Ang mga flexible na sistema ng pagmamanupaktura, kung saan maraming machine ang nagbabahagi ng mga pallet, robot, o conveyor, ay naglalagay ng mga karagdagang pangangailangan sa workholding lampas sa iisang standalone na makina. Ang ilang mga kasanayan ay patuloy na naghihiwalay sa mahusay na pinapatakbong mga nababagong cell mula sa mga nahihirapan:
Ang isang cell ay nababaluktot lamang gaya ng pinakamabagal na pagbabago ng kabit nito. Ang pag-standardize ng zero point interface sa mga makina ay pare-pareho ang nag-iisang desisyon na may pinakamataas na pakinabang sa flexible na disenyo ng sistema ng pagmamanupaktura.
Ang tamang sagot ay nakasalalay sa isang maliit na hanay ng mga praktikal na tanong sa halip na isang pangkalahatang kagustuhan para sa automation. Isaalang-alang ang mga sumusunod bago gumawa ng kapital:
Maraming mga tindahan ang dumarating sa isang hybrid na diskarte: isang pneumatic zero point positioning system sa mga high-mix na makina kung saan ang dalas ng pagbabago ay nagbibigay-katwiran sa pamumuhunan, at mga manu-manong paghahanap ng mga device na pinananatili sa mga nakalaang linya kung saan ang mga fixture ay bihirang gumagalaw.
Sa maraming mga kaso oo, kung ang base plate pattern at stud spacing ay tugma sa mga pneumatic module na isinasaalang-alang. Ito ay nagkakahalaga ng pagkumpirma ng mga sukat ng interface bago bumili ng mga fixture kung inaasahan ang isang pag-upgrade sa hinaharap.
Karaniwang katamtaman ang pagkonsumo ng hangin kumpara sa iba pang kagamitan sa pneumatic shop, dahil saglit lang kumikilos ang mga module sa panahon ng pag-lock at pag-unlock sa halip na patuloy na tumatakbo.
Hindi. Maaaring i-mount ang mga gripping system sa mga fixture na nakalagay sa manual o pneumatic zero point base. Ang pagpili ng mekanismo ng gripping ay higit na nakasalalay sa bahaging geometry kaysa sa pinagbabatayan na paraan ng paghahanap.
Ang mga pneumatic system sa pangkalahatan ay humahawak ng mas mahigpit at mas pare-parehong pag-uulit dahil ang puwersa ng pag-lock at seating ay kinokontrol nang mekanikal sa halip na sa pamamagitan ng kamay, kahit na ang isang bihasang operator na gumagamit ng isang mahusay na pinapanatili na manual locating device ay maaari pa ring makamit ang matatag na mga resulta para sa hindi gaanong hinihingi na mga pagpapaubaya.
Depende ito sa kung gaano kadalas nagbabago ang mga fixture. Kung ang mga pagbabago ay madalang, ang panahon ng pagbabayad ay maaaring mahaba. Kung ang shop ay humahawak ng maraming maliliit na batch na may madalas na pagpapalit, ang labor at spindle-time na pagtitipid ay kadalasang nagbibigay-katwiran sa pamumuhunan sa loob ng makatwirang takdang panahon.