El mayor beneficio para su inversión en automatización

Las cuestiones relacionadas con la disponibilidad de mano de obra calificada y confiable, su costo y los problemas de responsabilidad relacionados son lo más importante en estos días para los fabricantes a medida que las tasas de desempleo continúan cayendo en picado. Los dueños de las tiendas buscan formas creativas de aumentar la productividad y reducir la mano de obra, y la automatización se considera en cada nuevo proyecto. Para las operaciones de torneado, la alimentación de barras brinda el mayor beneficio por su inversión, pero un taller debe seleccionar el tipo de alimentador de barras que mejor se adapte a sus necesidades.

Según la mayoría de las estimaciones, los alimentadores de barras cortas son el tipo más popular y representan aproximadamente la mitad de todos los alimentadores de barras vendidos en los Estados Unidos y alrededor del 35 por ciento de las ventas totales en dólares. Los alimentadores de barras estilo revista de tamaño completo representan alrededor del 30 por ciento de las ventas totales de unidades en los EE. UU. y alrededor del 35 por ciento de las ventas totales en dólares. Los números son diferentes en Europa, donde los alimentadores de barras de tamaño completo son la regla y los alimentadores de barras cortas son comparativamente raros. Los números pueden ser interesantes, pero, desafortunadamente, no pueden ayudar a una tienda a tomar una decisión. Los tamaños de ejecución, los diámetros de las piezas, los tipos de materiales, los requisitos de precisión, la necesidad de capacidades de mecanizado sin supervisión y otras consideraciones similares determinarán el tipo de alimentador de barras que es mejor para cada taller. Cada tipo de alimentador de barras tiene ventajas únicas que deben sopesarse frente a las necesidades específicas del taller. Estas son las principales consideraciones.

Tamaño del lote

¿Qué tamaños de lote se ejecutarán típicamente en el torno? Si el torno CNC se utilizará principalmente para trabajos de tiradas cortas con cambios frecuentes de configuración, el alimentador de barras de longitud de husillo es la opción más lógica. En tales alimentadores de barras, toda la longitud de la barra se introduce en el husillo del torno desde el principio. Con lotes pequeños, tener un gran volumen de material para trabajar no es crítico, por lo tanto, en la mayoría de los casos, la capacidad limitada de un alimentador de barras de longitud de husillo será suficiente para cubrir la capacidad necesaria para el trabajo.

El alimentador de barras cortas se puede considerar para una tirada grande en los casos en que los materiales extruidos o moldeados necesitan funcionar a altas revoluciones y la rectitud puede ser un problema. Cuando las longitudes cortas de dichos materiales están completamente contenidas en el husillo del torno, se pueden girar a rpm máximas para mecanizar sin problemas de vibración porque toda la barra estará contenida en el husillo. En general, el alimentador de barras cortas es más indulgente con las extrusiones desequilibradas (no simétricas) y las barras dobladas o arqueadas que, de lo contrario, provocarían vibraciones.

Si las cantidades de producción son grandes, y la productividad y obtener la mayor cantidad de piezas de la barra son importantes, el propietario del torno probablemente se beneficiará más del alimentador de barras estilo cargador de 12 pies de capacidad. Desde el punto de vista de la productividad, el uso de barras largas puede ayudar a reducir los costos de mano de obra porque la máquina puede permanecer desatendida por períodos más largos. Un operador puede atender dos o tres de estas máquinas. Es menos probable que las máquinas se queden sin material, por lo que permanecen inactivas 10 minutos aquí, 15 minutos allá y así sucesivamente.

Factores de desperdicio de materiales

Cuando la máxima utilización del material es importante, el alimentador de barras de 12 pies de capacidad es una buena opción porque toda la barra se convierte en piezas utilizables excepto por un solo remanente. Por el contrario, cuando una barra de 12 pies de largo se corta en tres o cuatro longitudes que se cargarán en un alimentador de barras de longitud de husillo, se produce una cantidad equivalente de remanentes, lo que significa menos piezas por barra de 12 pies y más chatarra. .

Longitud del eje del torno

La longitud del husillo del torno no es un factor cuando se considera un alimentador de barras de 12 pies de capacidad. Sin embargo, no se puede ignorar cuando se considera el alimentador de barras de longitud de husillo. Muchas máquinas de barras CNC tienen husillos en los que se pueden insertar completamente barras cortas de hasta 4 pies. Dichos tornos pueden acomodar longitudes de 3 y 4 pies cortadas de barras estándar de 12 pies. La pérdida material de los remanentes de las barras cortas es varias veces mayor que la pérdida de una barra continua de 12 pies.

Consideraciones sobre la longitud de la pieza

El alimentador de barras estilo revista de 12 pies generalmente ofrece una mejor utilización del material que el alimentador de barras de longitud de husillo. Independientemente de la longitud de la pieza, la pérdida de material de una barra continua de 12 pies se limita a un remanente. Sin embargo, a medida que aumenta la longitud de la pieza en un torno alimentado por un alimentador de barras de longitud de husillo, los remanentes que quedan de cada uno de los tres o cuatro tramos cortos cortados de una barra continua de 12 pies pueden representar un porcentaje significativo de la barra.

Si el trabajo involucra piezas similares a arandelas, una barra de 3 pies puede durar una hora. Sin embargo, si el trabajo involucra ejes de motores, el torno puede atravesar una barra de 3 pies en minutos y luego debe hacer una pausa mientras se carga la siguiente barra corta. La cantidad de tiempo que tarda el alimentador de barras cortas en cargar las barras cortas en el torno también puede reducir las tasas de producción de la pieza.

Diseño de Revista

Los talleres que planean hacer funcionar sus máquinas de barras CNC sin supervisión durante la noche, durante las vacaciones y los fines de semana se enfrentan a otras preocupaciones. El funcionamiento sin supervisión impone una serie de requisitos especiales, uno de los cuales es la capacidad de suministrar a la máquina suficiente materia prima para continuar funcionando durante el período previsto. La cantidad de tiempo que el torno puede funcionar sin supervisión, suponiendo que todos los demás sistemas funcionen correctamente, depende de la cantidad de material que pueda contener el cargador del alimentador de barras.

Disposición de la planta

En situaciones donde el espacio en el piso es escaso, el alimentador de barras de longitud de husillo suele ser el preferido porque solo ocupa aproximadamente la mitad del espacio requerido para un alimentador de barras de 12 pies de capacidad. Es posible que el ahorro de espacio en el piso no sea tan grande para un solo alimentador de barras, pero cuando se trata de una instalación de varias máquinas, el ahorro de espacio con frecuencia puede ser suficiente para permitir la instalación de uno o más tornos y alimentadores de barras adicionales de lo que sería posible de otro modo.

Muchas empresas que compran alimentadores de barras de longitud de husillo lo hacen porque creen que no tienen espacio para un alimentador de barras de 12 pies de capacidad. Sin embargo, los proveedores de alimentadores de barras señalan que una vez que los posibles compradores calculan las ventajas del alimentador de barras de 12 pies de capacidad sobre el alimentador de barras de longitud de husillo en términos de ganancias de productividad y mayor utilización del material, de alguna manera encuentran el espacio para la unidad más grande. .

Velocidades de corte

Históricamente, los talleres que operaban máquinas de barras han tenido problemas para controlar el latigazo y la vibración que ocurren en una barra larga cuando se gira a alta velocidad. Las principales causas del problema han incluido la dificultad de controlar una barra estrechamente confinada que gira a velocidades de hasta 10.000 rpm y la falta de uniformidad en el material de la barra. Irónicamente, mientras los constructores de tornos aumentaban las velocidades del husillo de sus máquinas para mejorar la productividad, los propietarios de los talleres tenían que reducir la velocidad del husillo para minimizar los efectos de la vibración en cosas como la precisión, el acabado superficial y la vida útil de la herramienta.

Hoy la situación ha mejorado mucho. Un mejor diseño del alimentador de barras más el uso más generalizado de material en barra rectificado sin centro han hecho posible que los alimentadores de barras de 12 pies de capacidad alimenten barras de 12 pies de hasta 2 pulgadas de diámetro a velocidades de husillo máximas o cercanas. Los usuarios de tales alimentadores de barras ya no deben sacrificar la velocidad del husillo para obtener productividad con una buena utilización del material.

Minimización del tiempo de inactividad del husillo

La cantidad de tiempo requerido para cambiar el alimentador de barras para alimentar un diámetro de barra diferente es otra consideración importante. El alimentador de barras de longitud de husillo tiene la ventaja aquí debido a su operación más simple. Por lo general, el alimentador de barras de la longitud del husillo se puede cambiar para ejecutar un diámetro de barra diferente en 5 a 10 minutos, suponiendo que esté disponible el revestimiento del husillo del tamaño correcto. La mayor parte de ese tiempo se dedica a quitar el revestimiento del husillo del torno y reemplazarlo por uno que coincida más con el diámetro de la barra de material para el siguiente trabajo.

El tiempo de cambio rápido del alimentador de barras de longitud de husillo es una ventaja importante para los talleres que realizan una gran cantidad de trabajo de tiradas cortas. Las barras cortas son más livianas, menos incómodas y menos fatigosas de manejar que las barras de 12 pies, lo que también ayuda a acelerar el cambio.

Cambiar de un diámetro de barra a otro en un alimentador de barras estilo revista de 12 pies puede tomar desde 45 minutos en unidades más antiguas hasta tan solo 5 minutos en diseños de alimentadores de barras más nuevos. El tiempo de cambio depende principalmente de si es necesario cambiar o no el canal de guía, que soporta y limita la barra mientras gira en el alimentador de barras. Si el tamaño de la barra para el siguiente trabajo que se ejecutará es similar al del trabajo que acaba de terminar, se puede usar el mismo canal de guía, lo que acorta el tiempo de preparación. Si se debe cambiar el canal de guía, la configuración puede llevar el doble de tiempo, sin embargo, la tecnología de alimentador de barras recientemente desarrollada se enfoca en reducir este tiempo y ocurrencia de cambio.

Logística de taller

Los talleres deben aprovechar al máximo a sus empleados, y un paso importante para lograr este rendimiento máximo incluye proporcionar un entorno que mantenga a los empleados interesados ​​en su trabajo y minimice la posibilidad de lesiones en el trabajo. Dado que el uso de alimentadores de barras de estilo cargador de longitud completa requiere menos manipulación manual de barras, los operadores tienen menos dedos aplastados, espalda lesionada y lesiones similares. De hecho, con los cargadores de paquetes de hoy en día, un paquete de barras de 5,000 libras puede ser entregado por una grúa aérea directamente al alimentador de barras y nunca tocado por el personal del taller. Luego, los operadores quedan libres para realizar tareas más productivas, como operar varias máquinas y monitorear la calidad de las piezas.

Coste de propiedad

Para los talleres que regularmente programan trabajos de tiradas cortas y necesitan poder adaptarse a una variedad de diámetros de piezas, el alimentador de barras de longitud de husillo puede ser ideal y se ajustará a la mayoría de los presupuestos. Si bien el alimentador de barras estilo revista de 12 pies de capacidad puede tener el doble del costo inicial, los talleres con trabajos de alto volumen pueden encontrar esta opción como un mejor valor, ya que ayuda a mantener precios competitivos a través de buenas tasas de producción y bajas proporciones de desechos.

Un taller puede usar el alimentador de barras de longitud de husillo para trabajos de alto volumen (muchos lo hacen), tal vez con la teoría de que los ahorros en el precio de compra compensan con creces un rendimiento un poco menor por barra de 12 pies y una producción ligeramente más lenta. Velocidad. Sin embargo, como muestra el gráfico anterior, cuando se utiliza un alimentador de barras de longitud de husillo para un trabajo de gran volumen, el retorno total promedio de la inversión es el mismo que el de un alimentador de barras de 12 pies de capacidad a los seis meses. La comparación del diseño de 12 pies de capacidad con un modelo de 6 pies muestra una diferencia aún más dramática, con el punto de equilibrio en solo dos meses.

La decisión final

Para aquellos talleres en el mercado de un alimentador de barras estilo revista, estas pautas deberían ser útiles para elegir correctamente entre un alimentador de barras de longitud de eje y un alimentador de barras de 12 pies de capacidad. Un taller debe considerar detenidamente sus necesidades específicas en relación con las ventajas de cada tipo de alimentador de barras y el impacto relativo que tales soluciones de automatización pueden tener en la mano de obra antes de comprometerse con la inversión.