คุณลักษณะและข้อดีของเครื่องตัดแบบป้อนด้านหน้า CNC

คุณลักษณะและข้อดีของเครื่องตัดแบบป้อนด้านหน้า CNC

สารบัญ

เครื่องตัดแผ่นแบบป้อนด้านหน้า (CNC Front-feeding shearing machine) คือเครื่องตัดแผ่นแบบดั้งเดิมที่มีกลไกป้อนด้านหน้าอัตโนมัติ เครื่องตัดแผ่นจะป้อนแผ่นโลหะเข้าตำแหน่งตัดตามขนาดที่กำหนดโดยอัตโนมัติ ทำให้การตัดมีประสิทธิภาพและความแม่นยำสูง นิยมใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น การแปรรูปแผ่นโลหะ การผลิตยานยนต์ การผลิตเครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรือน เครื่องจักรก่อสร้าง และแผ่นเซลล์เชื้อเพลิงแบบไบโพลาร์

เมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องตัดแบบดั้งเดิม คุณสมบัติหลักและข้อดีของเครื่องตัดแบบป้อนด้านหน้าอยู่ที่ระบบอัตโนมัติ ความแม่นยำ และความต่อเนื่อง การวิเคราะห์โดยละเอียดแสดงไว้ด้านล่าง

1. เครื่องตัดแบบป้อนด้านหน้า CNC คืออะไร?

เครื่องตัดแผ่นป้อนด้านหน้า CNC

1) คำจำกัดความ

เครื่องตัดแผ่นป้อนด้านหน้า เป็นเครื่องจักรอัตโนมัติที่ผสานรวมเครื่องตัดไฮดรอลิก ระบบป้อนเซอร์โว และระบบควบคุมซีเอ็นซี

เครื่องนี้ใช้กลไกป้อนด้านหน้าเพื่อป้อนแผ่นโลหะเต็มแผ่นเข้าไปในพื้นที่การตัด จากนั้นจึงตัดเป็นส่วนๆ ตามความยาวที่ต้องการจนกว่าจะได้แผ่นโลหะทั้งหมด

2) ส่วนประกอบของเครื่องเฉือนแบบป้อนด้านหน้า

เครื่องตัดกิโยตินไฮดรอลิก:

  • ให้พลังในการตัดแผ่นกระดาษ
  • ความหนาและความกว้างของการเฉือนขึ้นอยู่กับรุ่นเครื่องจักร

กลไกการป้อนด้านหน้า:

  • โดยทั่วไปจะใช้มอเตอร์เซอร์โว + บอลสกรู/ไดรฟ์แร็คและพีเนียน
  • มีฟังก์ชั่นการวางตำแหน่ง การหนีบ และการป้อนอัตโนมัติ
  • ระบบควบคุมแบบตั้งโปรแกรมได้ช่วยให้สามารถป้อนและตัดวัสดุแบบหลายขั้นตอนได้อัตโนมัติ

ระบบ CNC/PLC:

  • ควบคุมความแม่นยำในการป้อนและซิงโครไนซ์การเฉือน
  • สามารถจัดเก็บโปรแกรมกระบวนการตัดเฉือนได้หลายรายการ
  • แคลมป์และรางนำทางช่วยให้ป้อนแผ่นได้ราบรื่นและแม่นยำ

3) หลักการทำงาน

  • แผ่นจะถูกวางไว้บนแท่นป้อนอาหาร
  • กลไกการป้อนด้านหน้าจะยึดแผ่นกระดาษและป้อนไปตามจังหวะที่กำหนด
  • เมื่อแผ่นกระดาษถึงตำแหน่งที่กำหนด เครื่องตัดจะเริ่มกดลงเพื่อตัด
  • หลังจากเสร็จสิ้นรอบการตัด 1 รอบ เครื่องจะเข้าสู่รอบต่อไปโดยอัตโนมัติ จนกระทั่งตัดแผ่นทั้งหมดเสร็จ

2. คุณสมบัติของกรรไกรตัดกระดาษแบบป้อนด้านหน้า

เครื่องตัดแบบป้อนวัสดุด้านหน้า (CNC Front-feed shearing) ผสานรวมระบบป้อนวัสดุด้านหน้าอัตโนมัติ (โดยทั่วไปคือเซอร์โวไดรฟ์ + สกรู/แร็คแอนด์พิเนียน หรือโรลเลอร์) เข้ากับเครื่องตัดแบบเกต/สวิงแบบดั้งเดิม ทำให้สามารถจัดตำแหน่ง หนีบ ป้อน และตัดวัสดุอัตโนมัติได้ในตัว เหมาะสำหรับการตัดเป็นชุด ตัดแบบความยาวคงที่ หรือตัดหลายส่วน

เครื่องตัดเฉือนแบบป้อนด้านหน้า SC CNC

คุณสมบัติหลัก:

  • การป้อนอัตโนมัติ: ป้อนวัสดุอย่างต่อเนื่องตามขนาดที่ตั้งไว้ล่วงหน้า ช่วยลดการจัดตำแหน่งและการจัดการด้วยตนเอง
  • การวางตำแหน่งความแม่นยำสูง: การควบคุมวงปิดเซอร์โว/ตัวเข้ารหัสทำให้สามารถวางตำแหน่งได้อย่างแม่นยำ ±1 มม. สำหรับแผ่นโลหะบาง (ขึ้นอยู่กับรุ่นเครื่องจักรและสภาวะการทำงาน)
  • การประมวลผลแบบแบตช์ที่ตั้งโปรแกรมได้: CNC/PLC สามารถจัดเก็บโปรแกรมการตัดได้หลายรายการ รองรับการตัดกระบวนการต่างๆ อย่างต่อเนื่อง
  • ระบบการยึดและการรองรับ: การยึดอัตโนมัติ ตัววัดด้านหลังที่ปรับได้ และตัวนำด้านข้างช่วยให้มั่นใจถึงความเสถียรของวัสดุ
  • อินเทอร์เฟซระหว่างมนุษย์กับเครื่องจักรและการผสานรวมซอฟต์แวร์: บางรุ่นรองรับการผสานรวมกับซอฟต์แวร์ nesting/nesting ซึ่งช่วยให้สามารถสร้างแผนการตัดโดยตรงจากไดอะแกรมการตัดได้ การขยายแบบแยกส่วน: อุปกรณ์เสริมเสริมประกอบด้วยการป้อนแบบขยาย การย้อนกลับ การลำเลียงเศษวัสดุ และการวางพาเลทอัตโนมัติ

1) การให้อาหารอัตโนมัติ

กลไกการป้อนอาหารที่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์เซอร์โวช่วยให้ป้อนและวางแผ่นได้อย่างแม่นยำ

มีการตั้งค่าความยาวหลายระดับให้เลือกใช้งาน ช่วยให้สามารถตัดวัสดุได้ต่อเนื่องหลายรายการบนแผ่นเดียว

 

2) การควบคุมซีเอ็นซี

กระบวนการป้อนและการตัดควบคุมโดยระบบ PLC หรือ CNC

รองรับการเขียนโปรแกรมแบบมีพารามิเตอร์ ช่วยให้สามารถจัดเก็บกระบวนการที่ใช้บ่อยเพื่อลดการตั้งค่าที่ซ้ำซาก

 

3) กลไกการป้อนอาหารความแม่นยำสูง

ใช้บอลสกรูหรือไดรฟ์แบบแร็คแอนด์พีเนียนเพื่อความแม่นยำในการวางตำแหน่งสูง (โดยทั่วไปภายใน ±0.1 มม.)

กลไกการยึดช่วยให้แผ่นตรงและมั่นคง

 

4) ผสานรวมเข้ากับเครื่องตัดได้อย่างดีเยี่ยม

 

ระบบการป้อนด้านหน้าผสานรวมกับประตูไฮดรอลิก/กรรไกรแกว่งได้อย่างราบรื่นเพื่อการทำงานที่ประสานกัน

การโหลดและขนถ่ายสินค้าทำได้ง่าย ด้วยขนาดที่ค่อนข้างกะทัดรัด

 

5) ปรับตัวได้สูง

ใช้งานได้กับแผ่นหลายประเภท เช่น เหล็กกล้าคาร์บอน เหล็กกล้าไร้สนิม และอลูมิเนียม

เหมาะสำหรับการขนถ่ายแผ่นหนา กลาง และบาง โดยอัตโนมัติ

ประเด็นทางเทคนิคที่สำคัญ (ปัจจัยประสิทธิภาพที่สำคัญ):

  • ความแม่นยำในการป้อน: กำหนดโดยเซอร์โว + ตัวเข้ารหัส ข้อผิดพลาดในการส่ง และความแข็งแกร่งของรางนำทางและอุปกรณ์
  • วิธีการยึดและแรง: แรงยึดที่ไม่เพียงพออาจทำให้วัสดุลื่นไถล ในขณะที่แรงที่มากเกินไปอาจทำให้เกิดการเสียรูปได้
  • การจับคู่จังหวะ/ความเร็ว: จังหวะการป้อนและโปรไฟล์การเร่ง/ลดความเร็วจะต้องตรงกับรอบการตัดเพื่อหลีกเลี่ยงการติดขัดและการรอคอย
  • ช่องว่างใบมีด: การปรับใบมีดส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพการตัดและอายุการใช้งานของแม่พิมพ์
  • ระบบวัดระยะด้านหลัง: ความแม่นยำในการวางตำแหน่งวัดระยะด้านหลังส่งผลต่อเสถียรภาพของความยาว
  • โปรแกรมควบคุมและอินเทอร์เฟซระหว่างมนุษย์กับเครื่องจักร: การใช้งานส่งผลต่อประสิทธิภาพการสลับและอัตราข้อผิดพลาดของผู้ปฏิบัติงาน
  • ความสามารถในการจัดการวัสดุ: ความกว้างสูงสุด ความหนาสูงสุด และวัสดุที่มีแรงดึง/ความยืดหยุ่นสูง (เช่น สเตนเลสบาง) ต้องมีการกำหนดค่าเฉพาะ
  • การจัดการเศษวัสดุและการย้อนกลับ: การจัดการเศษวัสดุเป็นสิ่งสำคัญในการผลิตจำนวนมาก เนื่องจากการไม่ดำเนินการดังกล่าวอาจส่งผลกระทบต่อเวลาในรอบการผลิตและความปลอดภัย

การบำรุงรักษาและการใช้ชีวิต:

  • รายวัน: รักษารางนำทางให้สะอาดและหล่อลื่นเป็นประจำ และตรวจสอบและขันอุปกรณ์ยึดและตัวล็อคขับเคลื่อนให้แน่น
  • เป็นระยะ: ตรวจจับและลับคม/เปลี่ยนการสึกหรอของใบมีด เปลี่ยนน้ำมันไฮดรอลิกและตัวกรอง และปรับเทียบพารามิเตอร์ของระบบเซอร์โว
  • ชิ้นส่วนอะไหล่: ควรมีกลยุทธ์ด้านชิ้นส่วนอะไหล่สำหรับชุดใบมีด แบ็คเกจ ซีลกระบอกสูบ เซ็นเซอร์ และไดรฟ์เซอร์โว
  • การฝึกอบรม: ผู้ปฏิบัติงานและบุคลากรบำรุงรักษาแนวหน้าควรได้รับการฝึกอบรมเกี่ยวกับการปรับช่องว่างใบมีด การปรับแรงยึด และการตอบสนองต่อเหตุฉุกเฉิน
  • การบำรุงรักษาที่เหมาะสมสามารถยืดอายุการใช้งานเครื่องมือเครื่องจักรและรักษาความแม่นยำได้อย่างมาก (ช่วงเวลาการบำรุงรักษาโดยทั่วไปได้แก่ การตรวจสอบรายวัน รายเดือน และรายปี)

รายการตรวจสอบการคัดเลือก:

  • ระบุประเภทวัสดุ (เหล็กกล้าคาร์บอน/สแตนเลส/อลูมิเนียม) ความหนาสูงสุด ความกว้างแผ่น ขนาดชุด และการกระจายความยาว
  • ความแม่นยำในการป้อนและความคลาดเคลื่อนของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปที่ต้องการ (เช่น ±1 มม./±0.5 มม.)
  • ความยาวชิ้นสูงสุดที่คาดการณ์ไว้และความยาวการตัดขั้นต่ำ (มีอิทธิพลต่อการออกแบบกลไกการป้อน)
  • ข้อกำหนดสำหรับการบูรณาการกับซอฟต์แวร์การซ้อน/การขนถ่ายหรือระบบอัตโนมัติต้นน้ำ (เครื่องดัด/เจาะ)
  • การเปลี่ยนแปลงที่คาดหวังและการใช้ประโยชน์ (มีอิทธิพลต่อความทนทานและการกำหนดค่าการระบายความร้อน/การบำรุงรักษา)
  • ความปลอดภัยและการปฏิบัติตาม: ข้อกำหนดสำหรับการ์ดความปลอดภัย แผงกั้นแสง จุดหยุดฉุกเฉิน การรับรอง CE ฯลฯ
  • งบประมาณและความพร้อมของอะไหล่: ใบมีด, ชิ้นส่วนไฮดรอลิก, คอมเพรสเซอร์เซอร์โว

3. ข้อดีของเครื่องตัดแบบป้อนด้านหน้า

- ปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิต

  • ดำเนินการป้อนและวางตำแหน่งโดยอัตโนมัติ ไม่ต้องจัดตำแหน่งซ้ำๆ ด้วยตนเอง
  • การโหลดเพียงครั้งเดียวช่วยให้สามารถตัดต่อเนื่องได้หลายครั้ง ช่วยลดเวลาในการผลิตได้อย่างมาก

- รับประกันความแม่นยำและความสม่ำเสมอในการตัด

  • ระบบเซอร์โวช่วยให้ขนาดการป้อนแม่นยำ
  • การตัดแต่ละครั้งมีข้อผิดพลาดน้อยที่สุด จึงเหมาะกับการประมวลผลชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำสูง

- ลดต้นทุนแรงงานและความเข้มข้นของแรงงาน

  • คนงานเพียงแค่ต้องโหลดและขนถ่ายแผ่นเท่านั้น จึงไม่ต้องดำเนินการจัดตำแหน่งบ่อยครั้ง
  • วิธีนี้มีประสิทธิภาพโดยเฉพาะกับแผ่นเหล็กขนาดใหญ่และหนัก ช่วยประหยัดแรงและเวลา

- ปรับปรุงความปลอดภัยในการผลิต

  • อยู่ให้ห่างจากบริเวณการตัด เพื่อขจัดอันตรายด้านความปลอดภัยที่อาจเกิดขึ้นจากการป้อนด้วยมือ
  • ลดอุบัติเหตุที่เกิดจากความผิดพลาดของผู้ปฏิบัติงาน

- เหมาะสำหรับการผลิตจำนวนมากและการผลิตอัจฉริยะ

  • สามารถบูรณาการได้ การโหลดและขนถ่ายอัตโนมัติ และระบบจัดเก็บเพื่อสร้างสายการผลิตที่มีความยืดหยุ่น
  • สามารถบูรณาการเข้ากับโรงงานผลิตอัจฉริยะเพื่อปรับปรุงระบบอัตโนมัติโดยรวมได้

- การประหยัดวัสดุ

  • การตัดตามความยาวที่แม่นยำสูงช่วยลดการสูญเสียวัสดุอันเนื่องมาจากข้อผิดพลาด
  • เพิ่มประสิทธิภาพการใช้แผ่น

เครื่องตัดแบบป้อนด้านหน้าเทียบกับเครื่องตัดแบบดั้งเดิม

ตารางเปรียบเทียบเครื่องตัดกระดาษแบบป้อนด้านหน้ากับเครื่องตัดกระดาษแบบดั้งเดิม:

การเปรียบเทียบมิติ

เครื่องตัดแบบดั้งเดิม

เครื่องตัดแบบป้อนด้านหน้า

ความแตกต่างและข้อดี

วิธีการให้อาหาร

การป้อนและการวางตำแหน่งด้วยมือ

การป้อนเซอร์โวอัตโนมัติ, การควบคุมโปรแกรม

ระบบอัตโนมัติเข้ามาแทนที่แรงงานคน ส่งผลให้มีประสิทธิภาพและความแม่นยำสูงขึ้น

ผู้ดำเนินการ

ต้องมีอย่างน้อย 2 คน (คนป้อนอาหารและคนควบคุม)

การดำเนินการโดยบุคคลคนเดียว

ลดความเข้มข้นของแรงงานและลดความเข้มข้นของแรงงาน

ประสิทธิภาพการผลิต

ประสิทธิภาพต่ำต่อการดำเนินการตัด เวลาในการวางตำแหน่งนาน

การป้อนต่อเนื่อง การตัดแบบวงจรอัตโนมัติ

เพิ่มประสิทธิภาพ 2-5 เท่า เหมาะกับการผลิตจำนวนมาก

ความแม่นยำในการตัด

อาศัยการวางตำแหน่งด้วยมือ ข้อผิดพลาดสูง (±1-2 มม.)

การควบคุมเซอร์โว ความคลาดเคลื่อนต่ำ (±0.1-0.3 มม.)

ความแม่นยำสูงขึ้นและความสม่ำเสมอของผลิตภัณฑ์ที่ดีขึ้น

ความปลอดภัย

การใช้ใบมีดด้วยมือมีความเสี่ยงสูง

การป้อนอัตโนมัติ ช่วยให้บุคลากรอยู่ห่างจากใบมีด

ความปลอดภัยที่ได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญ

ระดับสติปัญญา

ไม่ต้องเขียนโปรแกรม มีเพียงการทำงานเชิงกลเท่านั้น

การควบคุมแบบตั้งโปรแกรมได้ จัดเก็บข้อมูลได้หลายรายการ

สลับงานได้อย่างรวดเร็ว ลดเวลาเปลี่ยนงาน

สถานการณ์การใช้งาน

เหมาะสำหรับการผลิตเป็นชุดเล็ก ความแม่นยำต่ำ และต้นทุนแรงงานต่ำ

การผลิตปริมาณมาก ความยาวคงที่ ความแม่นยำสูง ระยะเวลาดำเนินการสั้น

เครื่องตัดแบบป้อนด้านหน้าเหมาะสำหรับการผลิตแผ่นโลหะสมัยใหม่มากกว่า

การจัดการและการตรวจสอบย้อนกลับ

ไม่มีการบันทึกข้อมูล

ระบบ CNC บันทึกข้อมูลการตัดเฉือน

อำนวยความสะดวกในการจัดการกระบวนการและการบัญชีต้นทุน

ต้นทุนการลงทุน

ราคาถูก

ราคาอุปกรณ์สูง

การลงทุนเริ่มต้นสูง แต่ผลตอบแทนการลงทุนระยะยาวสูง

  • เครื่องตัดแบบดั้งเดิมเหมาะสำหรับการผลิตเป็นชุดเล็ก ความต้องการความแม่นยำต่ำ และความอ่อนไหวต่อต้นทุนแรงงานต่ำ
  • เครื่องตัดแบบป้อนด้านหน้า CNC นำเสนอข้อได้เปรียบที่ครอบคลุมในด้านประสิทธิภาพ ความแม่นยำ ความปลอดภัย และความชาญฉลาด ทำให้เครื่องเหล่านี้เหมาะสำหรับการผลิตแผ่นโลหะอัจฉริยะในปริมาณมาก

4. สรุป

คุณสมบัติที่โดดเด่นที่สุดของเครื่องตัดแผ่นโลหะป้อนด้านหน้าแบบ CNC คือ “การป้อนอัตโนมัติ + การตัดที่มีความแม่นยำสูง” ข้อดีของเครื่อง ได้แก่ ประสิทธิภาพที่ดีขึ้น ความแม่นยำที่รับประกันได้ และการลดแรงงานคนและความเสี่ยงด้านความปลอดภัย ทำให้เครื่องนี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการตัดแผ่นโลหะที่ผลิตจำนวนมากและได้มาตรฐาน

คุณสมบัติและข้อดี:

  • ประสิทธิภาพสูง: การป้อนอัตโนมัติช่วยขจัดความจำเป็นในการเปลี่ยนตำแหน่งแผ่นโลหะด้วยตนเอง
  • ความแม่นยำสูง: ควบคุมด้วยเซอร์โว ความแม่นยำในการป้อนถึง ±1 มม.
  • ลดความเข้มข้นของแรงงาน: ลดการจัดการและการจัดตำแหน่งด้วยมือ
  • ความปลอดภัยที่ดีขึ้น: คนงานอยู่ห่างจากใบมีดมากขึ้น ลดความเสี่ยงต่อการเกิดอุบัติเหตุ
  • เหมาะสำหรับการผลิตจำนวนมาก: สามารถป้อนและตัดต่อเนื่องได้

การใช้งาน:

  • การตัดแผ่นโลหะแบบแบตช์: เหล็ก, สแตนเลส, อลูมิเนียม ฯลฯ
  • อุตสาหกรรมพลังงานใหม่: การตัดแผ่นเซลล์เชื้อเพลิงแบบไบโพลาร์และปลอกแบตเตอรี่
  • อุตสาหกรรมยานยนต์/เครื่องใช้ในบ้าน: การตัดแผงและปลอกโลหะแบบเป็นชุด
  • เครื่องจักรวิศวกรรม: การประมวลผลเบื้องต้นของชิ้นส่วนแผ่นหนา
thThai