Bastidor Portaherramientas CNC Eficiente: Optimice Almacenamiento y Automatización

Con la tendencia a la automatización, los bastidores portaherramientas CNC suelen trabajar con el sistema de cambiador automático de herramientas y otros instrumentos y piezas correspondientes dentro de un sistema integrado de máquina herramienta CNC. El sistema normalmente involucraría la unidad de control, unidad de corte, juegos de husillos, unidad(s) de almacén, brazos robóticos y algunos otros transportadores pequeños.

Desarrollo e Historia

El estudio y desarrollo del bastidor portaherramientas CNC junto con el cambiador automático de herramientas tienen como objetivo reducir el tiempo improductivo que normalmente ocurriría cuando los operadores in situ cambiaban o buscaban la siguiente herramienta de corte apropiada para las piezas de trabajo en el pasado. Para los modelos de trabajo de tornos antes de los días en que se inventó este tipo de instrumento, una máquina herramienta tradicional puede trabajar con una sola herramienta solamente. Aunque con la adición de torretas, la máquina de torno puede ser capaz de contener un gran número de herramientas de corte, sin embargo, el número de herramientas instaladas en las torretas sigue siendo limitado.

Con esta limitación, la invención que conecta bastidores portaherramientas con las torretas se hizo así para hacer todo el proceso fluido sin necesidad de operaciones manuales involucradas dentro del proceso de cambio de herramientas. Con este respecto, el diseño de las herramientas de corte, portaherramientas, husillos, unidades de expulsión, mecanismo de agarre, etc., deberán diseñarse con una estructura simple ya que la operación manual y el mecanismo de determinación humana son descartados. El bastidor portaherramientas controlado por CNC puede así almacenar esos portaherramientas con diferentes estándares y especificaciones automáticamente.

Aplicaciones en Máquinas de Torneado

El bastidor portaherramientas de máquinas de torneado CNC y centros de torneado es simple comparado con el diseño de unidades de almacén de herramientas. Controlado bajo el sistema CNC, esos portaherramientas pueden ser codificados con números específicos para cada portaherramientas respectivamente y el sistema CNC puede saber cuál es el portaherramientas que es óptimo para el proceso de mecanizado objetivo. El bastidor portaherramientas CNC para máquinas de torno generalmente se ubica cerca del cuerpo de la carcasa de la máquina en lugar de dentro de los conjuntos de la máquina.

Comparado con el bastidor de montaje en pared operado manualmente para portaherramientas, este tipo de bastidor también tiene filas y cada fila puede contener un número específico de orificios para el almacenamiento de portaherramientas de corte. La versión tradicional puede montarse directamente en el cuerpo de la máquina CNC, o montarse en una pared en cualquier espacio adecuado. Además, no solo limitado a HSK63A, muchas de las especificaciones de tamaño pueden acomodar tamaños de portaherramientas HSK80B y HSK80D.

Aplicaciones en Máquinas Basadas en Fresado

Para las máquinas basadas en fresado que se instalarán con el sistema ATC y los bastidores portaherramientas, los casos son mucho menos frecuentes porque para el diseño de las máquinas de fresado ahora, la mayoría de ellas adoptan almacenes de herramientas en lugar de bastidores como instrumento principal para la opción de reserva óptima de todas las herramientas, portaherramientas y muchas otras unidades relacionadas con utillaje.

El uso de unidades de almacén conectadas con el cambiador automático de herramientas y los componentes de utillaje correspondientes están todos bajo el control de un sistema CNC integrado, que coordinará bien todos los recursos mediante los programas informáticos establecidos ofrecidos por los proveedores de máquinas de fresado, y los problemas de error humano pueden eliminarse en la menor medida. Seguramente aún habrá algunos otros bastidores portaherramientas CNC montados junto a las máquinas basadas en fresado si la estación de trabajo es realmente enorme, y los almacenes de herramientas de tamaño normal no pueden satisfacer completamente el número de portaherramientas necesarios para las cargas de trabajo previstas.

Algunos centros de mecanizado incluso están diseñados con cambiadores de paletas junto con un gran compartimento de lugares mecánicos automatizados que pueden almacenar todas las unidades relacionadas con herramientas necesarias involucradas en todas las tareas de manufactura. Para que esta unidad de almacenamiento automático opere bien, un sistema CNC simple no es suficiente. Un sistema de manufactura inteligente más grande puede implementarse en el sistema para controlar todo el estado de funcionamiento de las unidades de maquinaria. El sistema de monitorización inteligente puede mostrar el estado operativo de todas las partes y detalles a los operadores humanos in situ, y ellos pueden hacer su gestión de trabajo programada basada en la información proporcionada por el sistema ERP inteligente en la pantalla.

Para que este tipo de sistema ERP de manufactura se implemente, los bastidores tradicionales montados de herramientas y portaherramientas CNC también se integrarán y gestionarán si es necesario. El sistema puede monitorizar y simular muchas situaciones potenciales para los gerentes para que toda la planta pueda manejar pedidos de pequeño volumen pero gran variedad, que es la tendencia en el mundo empresarial actual.

Aplicación en Máquinas de Rectificado

La aplicación de bastidores portaherramientas CNC para rectificado es relativamente simple si se compara con la maquinaria basada en fresado ya que normalmente el proceso de rectificado se sitúa en las etapas posteriores dentro de todo el horario de trabajo.

Ahora algunos fabricantes de máquinas de rectificado añadirían los sistemas CMM dentro de sus máquinas de rectificado, haciendo que todo el proceso de rectificado de diámetro externo cilíndrico, diámetro interno o calidad superficial sea preciso durante la etapa del procedimiento semiterminado. El CMM es la abreviatura de máquina de medición por coordenadas, y tal sistema a menudo se integra con el almacén de cabezales de rectificado. Para este tipo de máquina de rectificado avanzada, los bastidores portaherramientas también pueden integrarse en la unidad de almacén para formar un sistema de almacenamiento totalmente integrado que pueda ofrecer al proceso de rectificado todo tipo de requisitos de rectificado.

El proceso de rectificado también puede involucrar instrumentos de pulido y bruñido, y las unidades potenciales correspondientes pueden incluir pero no se limitan a algodón suelto, franela de canton, espiral cosida tratada, ventilada tratada, pulidor de cuerda, cuerda de sisal, sisal, etc. Estos elementos son instrumentos de trabajo para que los usuarios elijan basándose en sus requisitos de bruñido, y lo mismo ocurre con su proceso de pulido.

Tipos

A diferencia del caso de los almacenes de herramientas, la mayoría de los bastidores de reserva de herramientas están diseñados igual al tenerlos en filas uno a uno montados en la pared y alineados entre sí. Sin embargo, respecto a la forma de los almacenes de herramientas, la situación es muy diferente. Hay cambiadores de tipo tambor y cambiadores de tipo cadena. Los cambiadores de tipo tambor pueden contener herramientas inferiores a 30 juegos, mientras que los cambiadores de herramientas de tipo cadena a menudo contienen números de herramientas que son más de 30 unidades. El número 30 es solo un valor común, sin embargo, el número real puede ser diferente entre sí dependiendo de la situación.

Es importante saber que los números de cambiadores de herramientas de tambor a menudo son menores que los números de las versiones de tipo cadena. Aunque el número del cambiador de tipo cadena puede contener más números de herramientas, la velocidad de búsqueda de herramientas será mucho más lenta debido a las grandes unidades de herramientas y las largas pistas de movimiento.

Los usuarios industriales de todos estos sistemas necesitan conocer sus necesidades de procesamiento específicas antes de comprar las máquinas y los bastidores, para que cuando el portaherramientas esté inactivo, puedan tener una idea de lo que sucede dentro del instrumento de almacenamiento así como de cada bien de capital respectivamente.