Otomatisasi Mesin Gerinda NC [Pendahuluan]

Para produsen dan pengguna mesin gerinda NC menghadapi tantangan-tantangan berikut setiap hari.

• Menerapkan roda gerinda secara manual pada benda kerja, dan mengamati percikan api / mendengarkan suara untuk memastikan posisi awal pemesinan dapat memakan waktu.
• Karyawan veteran dan karyawan baru tidak dapat menstandarisasi variasi kualitas dalam proses aplikasi roda gerinda.
• Sensor AE digunakan, tetapi akurasinya tidak stabil.

Dalam mesin perkakas, mesin gerinda NC membutuhkan pemesinan presisi tinggi untuk menentukan dimensi benda kerja.
Oleh karena itu, bahkan ketika NC digunakan, otomatisasi memiliki tingkat kesulitan yang tinggi, dan banyak pengguna menghadapi tantangan kekurangan tenaga kerja di lokasi mereka.

Artikel ini memberikan tinjauan mendalam tentang upaya METROL yang pertama di industri untuk mengotomatisasi sepenuhnya mesin gerinda NC menggunakan Sensor Celah Udara .

[Masalah] Apa yang dimaksud dengan “proses aplikasi roda gerinda” untuk mesin gerinda NC?

Biasanya, dua operasi pengaturan berikut ini sangat penting ketika melakukan pemesinan benda kerja pada mesin gerinda NC.

• Menentukan posisi awal untuk pemesinan roda gerinda
• Posisi awal Benda kerja

Secara umum, proses penentuan posisi awal untuk pengerjaan roda gerinda (yaitu, diameter roda gerinda) disebut "proses aplikasi roda gerinda."

Proses pengaplikasian roda gerinda ini merupakan tugas yang sulit dan menantang.

Menerapkan “Prosedur Pengaplikasian Roda Gerinda”

Praktik umumnya adalah pertama-tama secara manual mendekatkan roda gerinda yang berputar ke permukaan benda kerja secara perlahan, dan kemudian menyentuhkannya.
“Posisi awal pemesinan” dapat ditentukan dari percikan api dan suara yang dihasilkan ketika roda gerinda bersentuhan dengan benda kerja.

Karena titik pemesinan roda gerinda bergeser akibat perpindahan panas dan keausan roda gerinda, perlu untuk mengoreksi posisi awal pemesinan sambil secara berkala melakukan operasi "pengaplikasian roda gerinda".

Selanjutnya, kami akan menjelaskan risiko yang terkait dengan "prosedur penggunaan roda gerinda" ini.

Apa saja risiko dalam “prosedur pengaplikasian roda gerinda” untuk mesin gerinda NC?

Prosedur penggunaan roda gerinda yang dijelaskan pada bagian sebelumnya memiliki masalah dan risiko sebagai berikut.

• Setiap aplikasi membutuhkan tenaga kerja manual, dan otomatisasi penuh tidak mungkin dilakukan.
• Akurasi pengerjaan dan jam kerja tidak konsisten antara pekerja baru dan pekerja berpengalaman.
• Kontak langsung antara roda gerinda dengan benda kerja menyebabkan kerusakan pada benda kerja segera setelah proses pengasahan.
• Risiko roda gerinda mengenai benda kerja dan menyebabkan kecelakaan.

Masalah-masalah seperti kesalahan manusia dan perolehan keterampilan ini sulit diselesaikan dalam semalam.
Untuk membangun sistem produksi yang berkelanjutan dan aman, diperlukan solusi melalui standardisasi dan otomatisasi keterampilan.

Apa yang dimaksud dengan otomatisasi "prosedur aplikasi roda gerinda" untuk mesin gerinda NC?

Di METROL, kami telah lama mempelajari otomatisasi "prosedur pengaplikasian roda gerinda," yang selama ini merupakan pekerjaan manual, dan kami mencapainya dengan metode berbasis Sensor Celah Udara kami.

Apa itu “ Sensor Celah Udara ”? Prinsip pengukuran sensor tersebut dijelaskan.

Apa itu “Sensor Celah Udara” yang mengotomatiskan mesin gerinda NC?

Sederhananya, Sensor Celah Udara adalah “sensor penentuan posisi presisi tinggi yang menggunakan udara (nozel udara) untuk mendeteksi jarak ke suatu objek sebagai Valid/Tidak Valid.”
“Ambang batas jarak” yang berfungsi sebagai kriteria Valid/Tidak Valid didaftarkan ke sensor terlebih dahulu, dan sensor secara akurat menentukan apakah jarak antara objek dan nosel udara lebih dekat atau lebih jauh dari nilai ambang batas tersebut.

[Penjelasan] Studi kasus penggunaan Sensor Celah Udara

Penggunaan Sensor Celah Udara dijelaskan dengan contoh “memeriksa apakah benda kerja ada atau tidak”.

Contoh: Prosedur ketika ambang batas sensor = 10 μm diatur.

• Langkah 1 : Daftarkan “ambang batas jarak 10μm” ke sensor terlebih dahulu.
• Langkah 2 : Dekatkan benda kerja ke nosel untuk mendeteksi keberadaan atau ketidakberadaannya (lihat Gambar 2).

Ketika jarak antara benda kerja dan nosel lebih besar dari nilai ambang batas (=10µm) → Keluaran sinyal tidak valid. [Gambar Kiri]
Pendekatan hingga jarak antara benda kerja dan nosel kurang dari 10 μm → Beralih ke sinyal Valid. [Gambar Kanan]

Penjelasan tentang otomatisasi mesin gerinda NC menggunakan sensor.

Ilustrasi dan foto berikut menunjukkan cara mengotomatiskan prosedur aplikasi roda gerinda menggunakan Sensor Celah Udara . Target deteksi pada mesin gerinda NC bukanlah benda kerja, melainkan "posisi awal roda gerinda putar."

[Ilustrasi] Prosedur untuk mendeteksi posisi awal pemesinan menggunakan Sensor Celah Udara.

• Memasang nozzle udara pada mesin gerinda NC.
• Roda gerinda yang berputar mendekati nosel udara.
• Posisi di mana sinyal sensor beralih → Posisi awal pemesinan (lihat Gambar 3)

[Deskripsi Foto] Prosedur untuk mendeteksi posisi awal pemesinan menggunakan Sensor Celah Udara .

Nosel udara dan roda gerinda yang sebenarnya ditampilkan dalam foto yang diperbesar untuk mengilustrasikan prosedur deteksi.

Prosedur 1: Roda gerinda yang berputar mendekati nosel udara.
Jarak antara nosel dan roda gerinda lebih besar dari nilai ambang batas, dan sensor berada dalam keadaan sinyal tidak valid. (Lihat Gambar 4)
Roda gerinda bergerak mendekat ke nosel hingga mencapai posisi ambang batas di mana sinyal beralih ke Valid.

Langkah 2: Posisi di mana sinyal beralih adalah posisi awal pemesinan.
Ketika jarak antara roda gerinda dan nosel mencapai ambang batas, sensor beralih ke sinyal yang valid.
Dengan membaca koordinat di mana sensor beralih ke sinyal yang valid, "posisi awal pemesinan roda gerinda" dapat ditentukan.

Langkah 3: Menghitung diameter roda gerinda dengan operasi aritmatika.
Diameter luar roda gerinda dapat dihitung dari koordinat posisi referensi roda ketika sinyal sensor dikeluarkan.

[Ringkasan] Otomatisasi prosedur aplikasi roda gerinda.

Seperti yang dijelaskan di atas, melalui langkah 1 hingga 3, “prosedur pengaplikasian roda gerinda” yang sebelumnya dilakukan secara manual kini sepenuhnya otomatis.
*Selain itu, perlu juga mendeteksi “ketinggian benda kerja” dengan menggunakan Touch Probe atau perangkat serupa.

[Komentar Video] Otomatisasi mesin gerinda NC

Prosedur pengukuran untuk roda gerinda yang dijelaskan pada bab sebelumnya diperkenalkan dalam video yang menunjukkan mesin gerinda NC sebenarnya sedang beroperasi.

[Contoh Penggunaan] Studi kasus otomatisasi mesin penggiling NC

“Otomatisasi prosedur aplikasi roda gerinda putar” telah diadopsi sebagai “sensor non-kontak opsional yang mampu mengukur diameter roda gerinda” pada mesin gerinda CNC di Okamoto Machine Tool Works - produsen mesin gerinda terkemuka.

[Pertanyaan yang Sering Diajukan] Mengenai otomatisasi mesin gerinda NC

Berikut ini adalah jawaban atas pertanyaan yang sering diajukan tentang pengukuran posisi awal untuk pemesinan roda gerinda.

Bisakah saya melakukan pengukuran saat cairan pendingin masih berada di roda gerinda?

Coolant harus dihentikan saat pengukuran.
Setelah aliran pendingin dihentikan, roda gerinda harus diputar selama beberapa detik untuk menghilangkan uap air sebelum pengukuran agar hasilnya lebih akurat. Roda gerinda yang mengandung cairan pendingin (uap air) mungkin tidak dapat diukur secara akurat karena pemuaian.

Berapa banyak sinyal sensor yang dapat dihasilkan?

Hingga 3 sinyal dapat didaftarkan. Dengan menetapkan ambang batas sesuai dengan tujuan, kontrol yang sangat produktif dapat dilakukan.
Contohnya termasuk “sinyal pengukuran” untuk melihat posisi roda gerinda, “sinyal perlambatan” untuk mengontrol kecepatan pendekatan roda gerinda, dan “ sinyal pergerakan berlebih ” untuk mencegah tabrakan.

Sampai ukuran butiran roda gerinda berapa yang dapat terlihat?

Semakin halus bahan abrasif pada roda gerinda presisi, semakin tinggi pengulangan hasilnya dan dengan demikian semakin akurat pengukurannya.
Roda gerinda Presisi seperti roda intan dan CBN dapat diukur dengan pengulangan hingga 1 μm.
Silakan tanyakan kepada tim kami untuk detail lebih lanjut.

Apakah roda gerinda dengan bentuk apa pun dapat diukur?

• roda gerinda biasa
• roda gerinda tipe R
• roda gerinda pemotong tipis (mata pisau)
• Batu gerinda tirus untuk pemesinan alur V.

Setiap bentuk roda gerinda memerlukan metode deteksi yang berbeda. Kontak kami untuk mendapatkan bantuan.

Pada kecepatan putaran (rpm) berapa roda gerinda harus diukur?

Sebagai panduan, disarankan agar pengukuran dilakukan pada rpm yang sama seperti saat pemrosesan . Untuk rpm spesifik, silakan hubungi kami untuk mendapatkan bantuan.

Di mana Sensor Celah Udara dipasang?

Karena semakin pendek panjang pipa udara antara nosel udara dan sensor, semakin baik responsnya, maka disarankan agar sensor dipasang dekat dengan nosel udara.
Sensor Celah Udara memiliki IP67 dan tahan terhadap oli pemotong, sehingga dapat dipasang di dalam mesin.

Apakah pemasangan dimungkinkan pada mesin biasa, bukan pada mesin gerinda NC?

Pemasangan pada mesin biasa tidak disarankan karena sulit untuk menyelaraskan nosel dengan roda gerinda.

Apa saja yang dibutuhkan untuk memperkenalkan otomatisasi mesin gerinda NC?

Saat ini, kami memiliki rekam jejak yang terbukti dalam instalasi pada mesin gerinda NC yang diproduksi oleh Okamoto Machine Tool Works, Ltd. Silakan bertanya jika ada pertanyaan.
Kami menerima pertanyaan Anda, bahkan yang berkaitan dengan mesin gerinda NC dari produsen lain.

Apa perbedaan antara sensor AE dan sensor lainnya?

Sensor AE (Acoustic Emission) adalah sensor tipe kontak yang mendeteksi bentuk gelombang ketika roda gerinda diaplikasikan langsung ke benda kerja.

• Karena posisi di mana benda kerja dikerjakan merupakan posisi awal pengerjaan, terdapat risiko penyimpangan dimensi setelah pengerjaan.
• Sulit untuk menstabilkan akurasi deteksi ketika kondisi berubah.

Sensor Celah Udara adalah sistem deteksi tanpa kontak yang menggunakan udara untuk deteksi stabil tanpa mengikis benda kerja atau roda gerinda.

[Komentar Video] Otomatisasi mesin gerinda NC

Otomatisasi mesin gerinda NC yang telah dijelaskan hingga saat ini dijelaskan dalam video yang mudah dipahami menggunakan 3D.

Kesimpulan

Pengendalian posisi roda gerinda menggunakan Sensor Celah Udara telah diadopsi oleh berbagai produsen mesin gerinda, termasuk produsen mesin gerinda terbesar di industri ini.

Seiring dengan terus meningkatnya kekurangan tenaga kerja di masa mendatang, otomatisasi proses manual akan menjadi salah satu isu terpenting.
Membangun metode pengoperasian otomatisasi yang sesuai dengan kebutuhan perusahaan akan menjadi kekuatan bagi para produsen di masa depan.
Mohon pertimbangkan “otomatisasi mesin penggiling” sebagai salah satu cara untuk mencapai hal ini.

Informasi lebih lanjut mengenai produk-produk yang ditampilkan dalam artikel ini

Permintaan informasi mengenai persyaratan untuk penerapan otomatisasi mesin gerinda NC.

Para insinyur kami akan menjawab pertanyaan Anda tentang otomatisasi mesin gerinda NC.
Kontak kami untuk mendapatkan bantuan.