EDM을 더 빠르고 효율적으로 만드는 새로운 자동화

EDM은 엄격한 공차를 유지하고 거의 모든 금속에서 작업할 수 있으며 섬세하거나 깨지기 쉬운 부품에 매우 적합하다는 이점을 제공하지만, 기계에 대한 지식이 풍부한 작업자를 찾기가 점점 더 어려워지고 로봇이 항상 그 격차를 메울 수는 없습니다. 기계의 자동화된 프로세스, 인더스트리 4.0의 새로운 디자인 및 기능이 문제를 해결하는 데 도움이 됩니다.

아버지와 할아버지가 모두 EDM에서 일한 GF Machining Solutions(일리노이주 링컨셔)의 제품 관리자인 Eric Ostini는 다음과 같이 말했습니다. 예전에는 EDM이 실제로 제너레이터를 듣고 기계에서 무엇을 조정해야 하는지 알 수 있었기 때문에 EDM에 대해 아무것도 몰랐다는 것을 깨달았습니다. 오늘날 모든 것이 자동화되었습니다. 이 기계를 작동시키기 위해 과거에 무엇을 해야 했는지 모릅니다. 버튼을 누르기만 하면 작동합니다.”

기계 제조업체는 작업자가 내부적으로 진행되는 "무엇"과 "왜"를 이해할 필요가 없도록 하여 지식과 경험의 부족을 보충합니다.

Ostini는 "기술이 그 방향으로 가고 있을 뿐만 아니라 장비를 사용하는 사람들의 지식 때문에 일을 더 자동화하고 있습니다."라고 덧붙였습니다. “좋은 운영자를 찾기가 매우 어렵습니다. 기계를 더 자동화하여 훌륭한 작업자가 할 수 있는 많은 일을 할 수 있다면 평범한 작업자도 빛날 수 있습니다.”

Belmont Equipment and Technologies(Madison Heights, MI)에서는 고객 공작물 고정 장치의 다중 리드 부품 감지를 위해 자체 개발한 독점 회로가 센서를 터치하여 부품이 올바르게 로드되었는지 확인하여 부품 및 시간의 잘못된 로드를 제거합니다. - 설정 과정에서 운영자의 개입이 필요합니다.

또한 회사는 특정 응용 프로그램에 대한 사용자 정의 설정을 생성하기 위해 편집할 수 있는 기능과 함께 온보드 기술을 활용하는 가공 소프트웨어를 개발했습니다. "작업자의 능력이나 지식에 따라 기계는 초보자가 사전 설정으로 기계를 작동할 수 있도록 하고 숙련자가 작업별 응용 프로그램에 대한 설정을 사용자 정의할 수 있도록 하며, 그런 다음 다음 사람이 실행할 수 있습니다."라고 Tony Tyll의 부사장은 말했습니다. Belmont의 운영 사장

부품 및 전극용 팔레트

다음을 포함한 공작 기계의 전체 라인 유통업체인 MC Machinery Systems Inc.(일리노이 엘크 그로브 빌리지)의 기술 마케팅 관리자인 Greg Langenhorst에 따르면 다른 유형의 공작 기계와 마찬가지로 EDM은 팔레트 교환기를 사용하여 생산 프로세스를 자동화할 수 있습니다. 미쓰비시 EDM. “와이어 또는 싱커 EDM에 대해 모든 종류의 자동화 설정을 사용할 때 싱커 전극과 부품 모두에 대한 공작물은 일반적으로 참조가 있는 툴링 베이스에 설정됩니다. 예를 들어, 싱커 전극은 도구 팔레트에 설정할 수 있습니다. 흑연은 가공을 위해 흑연 밀로 들어간 다음 자동으로 이동되어 CMM의 검사를 위해 척에 장착됩니다."

더 작은 부품의 자동화된 와이어 EDM 생산을 위해 Mitsubishi EDM은 Mitsubishi 6축 로봇을 사용하여 EDM 안팎으로 공작물을 교환합니다. 이 관절 시스템에서는 로봇이 이러한 유형의 관절을 처리할 수 있기 때문에 공작물이 수직 또는 수평, 오른쪽 위 또는 거꾸로 또는 비스듬할 수 있습니다.

“더 큰 공작물의 경우 System 3R 또는 Erowa 로봇을 사용합니다. 일반적으로 이러한 장치에는 툴링 랙에서 공작물을 잡아 기계 테이블에 정확히 같은 방향으로 설정하는 고정 평면 그리퍼가 있습니다. 로봇은 싱커에 헤드와 테이블을 로드하거나 흑연 밀의 테이블에 매달린 전극 블랭크를 뒤집기 위해 플립형 또는 회전식 그리퍼가 필요합니다.”라고 Langenhorst가 말했습니다.

Erowa Compact 80은 Z축의 싱커 EDM에서 전극과 공작물을 교환할 수 있는 비교적 새로운 로봇입니다. 최대 11.8 × 11.8″(300 × 300mm)의 팔레트와 최대 176lb(80kg)의 부품을 처리합니다. "흑연 밀과 싱커 사이에 배치하면 작업 셀을 만드는 데 사용할 수 있습니다."라고 Langenhorst가 말했습니다. "흑연 블랭크를 밀에 로드하고 완성된 전극을 빼낸 다음 싱커에 공작물을 로드하고 밀에서 갓 꺼낸 전극을 잡고 즉시 사용할 수 있습니다."

그는 MC Machinery의 EDM 고객 중 하나가 대형 직사각형 프레임 유형 고정물을 사용하는 금형 공장이라고 언급했습니다. “그들은 프레임/테이블에 하나의 큰 부품이나 여러 개의 공작물을 로드할 수 있습니다. 마치 밤새 또는 주말에 EDM을 실행하려는 경우와 마찬가지로 EDM에서 하는 것과 같습니다. 4개 또는 5개의 다른 완성된 조각이 있는 한 프레임을 가져오고 다른 로드된 프레임을 다시 넣습니다. 공작물은 프레임/테이블의 기계에서 미리 설정되어 있으므로 모두 정사각형이고 사실입니다. 다음으로, 모든 영점은 CMM에 의해 위치를 찾고 기계 시간을 절약하기 위해 가공 프로그램과 함께 로드될 기계로 전송되거나 프로그램을 실행하기 전에 와이어로 기계에 로드된 후 측정될 수 있습니다."

비전문가의 능력을 향상시키기 위해 Makino Inc.(Auburn Hills, MI)는 최근 HyperConnect라는 원격 모니터링 기능 제품군을 출시했으며 E- 숙련된 오퍼레이터의 지식과 경험을 캡처하여 모든 기술 수준의 오퍼레이터가 쉽게 사용할 수 있는 기능으로 변환하는 Tech Doctor 기능입니다.

Makino EDM 제품 관리자인 Brian Pfluger는 "우리의 적응형 전력 기술의 지능과 기능을 향상시키면 고성능 결과를 달성하는 데 필요한 작업자 기술 수준을 줄이는 데 도움이 됩니다. "이 기계는 더 강력하고 자체 적응하는 기능을 갖추고 있어 스스로 더 많은 일을 할 수 있으며, 이를 통해 작업자는 시간을 다른 작업장 활동으로 전환할 수 있습니다."

제조업체가 로봇을 사용하는 경우 Sodick Inc.(Schaumburg, IL)의 일부 와이어 및 싱커 EDM 기계 시리즈에는 로봇 팔이 기계 내부에 접근할 수 있도록 분할된 드롭 탱크 도어가 장착되어 있습니다. Sodick의 추가 비즈니스 개발 관리자인 Evan Syverson은 "이러한 프로세스 중 일부를 자동화할 수 있으면 [운영자]가 더 중요한 작업을 수행하거나 더 많은 작업을 한 번에 수행할 수 있습니다."라고 말했습니다.

EDM을 더 간단하고 쉽게 작동할 수 있도록 MC Machinery Systems는 지식 기반 시스템을 만들었습니다. 예를 들어, 와이어 EDM은 다양한 와이어 직경을 사용하고 다양한 공작물 재료 유형 및 두께를 가공합니다. “각 작업 유형에 대해 특정 작업과 관련된 전력 설정, 이송 속도 값 및 커터 오프셋 값인 E-Pack이라고 하는 것이 있습니다. 기계 제어의 데이터 테이블에는 모든 정보가 포함되어 있으므로 작업자는 기계 제어에 대한 질문에 답하기만 하면 와이어 유형, 공작물 재료 및 두께, 원하는 정확도 및 표면 조도를 선택할 수 있습니다. 기계가 모든 것을 알아냅니다. 한 번 또는 다섯 번 통과해야 하는 경우 기계가 모든 작업을 자체적으로 수행합니다.

"또한 왼쪽의 속도와 오른쪽의 정확도 사이에서 선택할 수 있는 기계 제어 장치의 슬라이드 바가 있습니다."라고 Langenhorst는 계속 말했습니다. “슬라이드를 오른쪽으로 밀면 기계가 느려지고 모서리가 더 정확해집니다. 정확도가 그다지 필요하지 않고 속도를 원하면 왼쪽으로 끝까지 밉니다. 그 사이에 원하는 것이 있다면 그것을 선택할 수 있습니다.”

로봇을 위한 컨트롤 만들기

GFMS의 Ostini는 EDMing에 대한 기본 지식을 갖춘 작업자가 버튼만 누르면 기계가 작동한다고 말했습니다. 소프트웨어 변경 덕분에 작업자는 원하는 작업에 따라 버튼 하나만 눌러 전원 설정을 조정할 수 있습니다.

작업자가 표준보다 10~15% 더 빠르게 절단하려는 경우 버튼을 누르면 소프트웨어가 모든 발전기 설정을 조정합니다. 반대로 Ostini는 금요일이고 집에 갈 시간이라고 가정해 보겠습니다. 작업자가 버튼을 누르면 기계가 보수 또는 에코 모드로 전환됩니다. 이 경우 와이어 속도가 급격히 느려집니다.

과거에는 부품이 부정확할 수 있었다고 Ostini는 말했습니다. "그러나 우리는 이 설정에 관한 기술을 개발했기 때문에 여전히 동일한 정확도를 유지하도록 발전기를 조정했지만 그는 와이어 사용량을 30~35% 절약했습니다." GFMS는 다이싱커 측에서 유사한 원버튼 자동화를 추가했습니다.

GFMS는 또한 스코프와 Renishaw 프로브를 사용하여 EDM에 측정 및 검증 기능을 추가하여 작업자가 작업을 올바르게 설정했는지 확인합니다. 절단 후 프로브와 스코프를 다시 사용하여 공작물을 제거하기 전에 작업을 검증할 수 있습니다.

"예를 들어, CUT 1000 기계에는 IVU(통합 비전 장치)라는 시스템이 있습니다. 이 시스템은 절단된 항목을 측정하고 기계에서 부품을 제거하기 전에 부품이 올바르게 절단되었는지 여부를 알려줍니다."라고 Ostini는 말했습니다. "그렇지 않다면 바로 수정하거나 스크랩하세요."

Belmont Equipment and Technologies는 고객이 현재 또는 미래에 원하는 자동화 수준을 중심으로 설계된 다양한 모델을 제공합니다. "이것은 완전한 로봇 턴키 시스템에서 나중에 쉽게 추가할 수 있도록 기계적 변경이 있는 사전 배선 설계에 이르기까지 다양한 솔루션을 수반할 수 있습니다."라고 Tyll은 말했습니다.

인더스트리 4.0 및 데이터 분석

자격을 갖춘 운영자를 찾기는 어렵지만 인더스트리 4.0의 일부 요소는 운영 효율성을 창출하여 차이를 메꾸는 데 도움이 됩니다. Industry 4.0의 목표 중 하나는 문제를 식별하기 위해 분석할 수 있는 기계 데이터를 수집하는 기능을 만드는 것입니다.

Tyll은 "많은 고객이 가장 효율적인 방식으로 기계를 작동하는 방법을 분석하는 프로세스에 대한 지식을 제공할 데이터 피드백을 찾고 있습니다."라고 말했습니다. “이와 함께 시작하기 전에 문제를 식별할 수 있습니다. 분석 측면을 처리하는 여러 오프라인 소프트웨어 패키지를 사용하여 고객과 협력하여 피드백에 필요한 연결을 설정합니다.”

문제 해결은 Industry 4.0의 핵심 부분이라고 Ostini는 동의했습니다. “일단 무언가를 본 후에는 그 이유를 알고 싶어합니다.”라고 그는 말했습니다. "여기서 분석이 보다 직관적이어야 합니다." 그는 기계가 절단된 시간과 절단하지 않은 시간을 비교하는 상점 주인의 예를 제시했습니다. 그는 데이터에서 오후 4시에 켜져 있는 것보다 꺼져 있는 것 같다는 것을 알아차리고 왜 그런지 궁금해합니다.

"그때 다른 데이터를 볼 수 있어야 합니다."라고 Ostini가 말했습니다. "유지보수일 수도 있고, 알람으로 인한 다운일 수도 있고, 작업자가 부품을 설정하기 때문에 다운될 수도 있습니다." 인디애나의 한 회사는 그렇게 했고 그 주 동안 일관된 딸꾹질을 발견했습니다. 그래서 그들은 데이터를 보았고 교대조에 따른 것이라고 기록했습니다. 출발하는 교환원은 기계에서 작업을 하고 있고 오는 교환원은 그것이 무엇인지 알지 못했기 때문에 생산이 급감했습니다. 그래서 그는 그것을 알아내야 했습니다. 결과적으로 회사는 각 교대조에 15분을 추가하여 두 작업자가 핸드오프를 수행할 수 있도록 중복을 생성했습니다. 회사는 1년 후 변경 비용을 추정했고 추가 운영자 급여를 고려하더라도 $100,000를 절약했다는 것을 깨달았습니다.

플로트 센서로 유출 방지

Sodick은 로봇이 EDM에 접근할 수 있도록 했으며 드롭 탱크 도어로 사람이 더 편리하게 접근할 수 있도록 했습니다. 이 기능은 와이어 EDM의 ALN 시리즈와 싱커 기계의 AG 시리즈에 있습니다.

Syverson은 "누군가가 물리적으로 문을 여는 것보다 로봇이 들어와 도구를 교체하거나 공작물을 교체할 수 있을 정도로 문이 낮기 때문에 자동화 측면에서 특히 유용합니다."라고 말했습니다.

도어의 다중 세그먼트 벽이 서로 낮아지기 때문에 탱크를 중간에 열 수 있습니다. 이를 통해 작업자는 탱크를 완전히 비우고 도어를 끝까지 열지 않고도 작업물에 접근할 수 있습니다. 또한 문에는 플로트 센서가 있다고 Syverson은 말했습니다. "그래서 가공하는 동안 탱크가 유전체로 채워지고 액체로 가득 찬 탱크로 도어를 내리고 싶지는 않을 것입니다. 수위가 너무 높으면 계속 내려가지 않고 실제로 수위에서 멈추어 우발적인 유출을 방지합니다.”

AG 싱커 시리즈는 냉각된 선형 모터와 최대 2000rpm의 속도로 회전할 수 있는 C축 옵션이 특징입니다.

Makino에서 최신 기계는 자체적으로 더 많은 작업을 수행할 수 있습니다. 옵션에는 싱커 EDM을 위한 자동화된 툴체인저와 와이어 EDM을 위한 자동 와이어 스레딩 시스템이 포함될 수 있으며, 둘 다 기계의 무인 작동을 확장합니다. 더 높은 수준의 자동화에는 일반적으로 로봇 공학을 사용하여 공작물을 교환하여 기계 활용도를 높이는 것이 포함되며 로봇 한 대가 여러 기계를 서비스하는 것도 포함될 수 있습니다.

새로운 HyperConnect는 기계가 내부 네트워크에 연결되어 있을 때 원격 액세스 및 네트워크 통신을 향상시키는 네 가지 기능을 제공합니다. EDM 메일을 사용하면 기계는 기계 정지, 기계 가동 중지 및 생산 손실을 최소화하기 위한 노력을 포함하여 기계 상태에 대한 전자 메일 업데이트를 보낼 수 있습니다. EDM Viewer를 사용하여 작업자는 PC 또는 스마트 장치에서 원격으로 기계 제어를 모니터링하고 액세스할 수 있습니다. 이를 통해 작업자는 무인 작동 중에 기계가 정확히 어디에서 무엇을 하고 있는지 "볼" 수 있습니다. Machine-to-Machine Viewing을 통해 작업자는 작업 영역을 떠나지 않고도 장비 컨트롤에서 직접 다른 네트워크 Hyper-i 컨트롤을 볼 수 있습니다. 또한 운영자는 PC 뷰어를 사용하여 네트워크로 연결된 PC의 모든 프로그램과 데이터에 액세스하여 장비의 24인치(610mm) 디스플레이에 표시할 수 있습니다. 이 기능을 통해 작업자는 Microsoft Office 또는 특수 CAD/CAM 소프트웨어와 같은 기타 특수 소프트웨어를 포함하여 Hyper-i 제어에서 기계를 작동하는 데 필요한 모든 작업을 수행할 수 있습니다.

앞에서 언급한 E-Tech Doctor 외에도 Makino는 여러 개의 고정된 픽업 주기(내부 프로브가 필요 없는 공작물 레벨링 포함), 측정 검증 및 기계 활용 추적을 포함하여 몇 가지 다른 Hyper-i 제어 시스템 기능을 개발했습니다. 보고합니다.

Pfluger는 "이용률 추적 기능의 아이디어는 현재 프로세스의 효율성과 효율성을 모니터링하는 데 필요한 도구를 상점에 제공하는 것입니다. 이는 대부분의 상점에서 공통적으로 부족한 부분입니다."라고 Pfluger는 말했습니다. "이 새로운 추적 도구는 연중무휴 기계 활용도를 측정하고 개선할 영역을 식별하는 수단을 제공합니다."