Автоматизированная подача СОЖ на станках с ЧПУ

Компания Precision Tool Technologies, расположенная в г. Брейнерд, штат Миннесота столкнулась с необходимостью в несколько раз увеличить объем выпускаемой оснастки для оптической промышленности на имеющемся оборудовании с ЧПУ и без набора дополнительного персонала. Круглосуточная работа станков была обеспечена за счет программирования и добавления робототехники. Но столкнулись с обыденными проблемами – удаление стружки и непрерывная подача охлаждающей жидкости на режущий инструмент. В дневное время за этим следил обслуживающий персонал, а кто будет делать это ночью и в выходные дни?

Со стружкой проблему решили, снизив скорость обработки так, чтобы образовывалась только мелкая стружка, больше похожая на порошок. Заготовка обрабатывалась медленнее, но зато инструмент в выходные дни не ломался, и секция со стружкой не переполнялась.

С охлаждающей жидкостью было намного сложнее. Как обеспечить пополнение резервуара в выходные дни? Была разработана тщательно продуманная система шлангов с добавлением охлаждающей жидкости и воды через определенные промежутки времени к каждому станку. Затем разработали внутреннюю спринклерную систему. Но ни один подход не смог надежно решить проблему: у всех станков был разный расход, и все эксперименты неизменно заканчивалось в выходные большой лужей из охлаждающей жидкости на полу механического цеха. 

Но решение было найдено. На одной стене цеха закрепили централизованную систему клапанов, соединенных шлангами с каждым из станков с ЧПУ. Вся охлаждающая жидкость теперь проходит через эту систему, которая автоматически обеспечивает правильную смесь концентрата и воды, необходимую для каждого станка. Состоит она из насосной станции, контроллера и распределительных коллекторов. Систему питает 300-литровый резервуар концентрата. Глазами системы стали оптические датчики уровня жидкости, закрепленные на расходном бачке охлаждающей жидкости у каждого станка. Когда уровень жидкости опускается до минимального, датчик запускает открытие клапана и пополнение хладагента.

Самая большая проблема при установке этой системы заключалась в том, как установить датчик на каждом станке. Станки были разные, но ни один из них не был разработан с расчетом на использование внешнего датчика уровня охлаждающей жидкости в качестве одной из принадлежностей. Поэтому Precision Tool пришлось создавать к каждому станку особый кронштейн для крепления датчика под нужным углом. Выручил 3D-принтер Fortus 3D от Stratasys. Сначала изготовили прототипы, а после экспериментов – индивидуальные кронштейны.

Система непрерывной подачи хладагента решила последнюю проблему, и завод перешел на круглосуточный режим работы. 

Это решение, в основе которого лежит система клапанов и датчиков, настолько эффективно работает для автоматического пополнения охлаждающей жидкости, что компания оформила патент и начала продавать технологию FullShop для других предприятий. Одна установка может обслуживать от 15 до 120 станков.  При этом пользователям предоставляется CAD-файл кронштейна, который можно изменить в программе, адаптировав под свое оборудование, а затем напечатать на 3D-принтере.

Но даже полностью автоматизированный завод нельзя оставить без присмотра: эта проблема решается с помощью электроники. Система машинного мониторинга Scytec Consulting использует камеры, установленные по всему объекту, и дежурный оператор, находясь дома, может войти в систему со смартфона и контролировать рабочий процесс, и в случае неисправности выяснить ее причину через управляющую систему, а также вызвать специалиста для устранения проблемы.

Фото компании Precision Tool Technologies