naar top
Menu
Logo Print

ATC STELT OPERATOR IN STAAT OM ZIJN TIJD OPTIMAAL TE BENUTTEN

Automatische gereedschapswissel op standalone plooibank in trek

Automatic Tool Change
Automatic Tool Change

Elk probleem vraagt om een oplossing. Een operator aan de plooibank bijvoorbeeld. Hoe vaak is hij niet bezig de gereedschappen te wisselen of heeft hij zijn plaats aan de kantbank verlaten om de geplooide stukken weg te brengen en nieuw materiaal aan te voeren? Al die tijd staat de machine stil. Dat de reeksen steeds kleiner worden, helpt niet, wel integendeel. Door die ontwikkeling stelt het probleem zich nog scherper. Machinefabrikanten denken dat een automatische toolwissel wel eens het antwoord zou kunnen zijn. Er bestaan diverse systemen. Zonder ze met elkaar te vergelijken, stippen we de verschilpunten aan.

1. Insteltijd
2. Aantal manipulatoren
3. Gesegmenteerd wisselen
4. Aantal gereedschappen
5. Vaste plaats of niet?
6. Ruimte
7. Offline pakket nodig?
8. Manueel gebruik mogelijk?

BELANGRIJKE BRON VAN STILSTAND AANGEPAKT

Stilstanden. Elke productieverantwoordelijke is daar terecht allergisch voor, maar daarmee is het probleem nog niet opgelost. In tijden van kleine reeksen en zelfs enkelstuks moeten de gereedschappen van een plooibank vaak worden gewisseld en ook aan de logistiek rond de machine kun je niet onderuit. Geplooide stukken moeten nu eenmaal worden weggebracht en verse platen aangevoerd.

Maar wat als je die twee handelingen parallel laat verlopen? Terwijl de gereedschappen automatisch worden gewisseld, kan de operator het logistieke luik afhandelen. Het zou alvast een belangrijke bron van machinestilstand aanpakken ... Dat moet ongeveer de gedachtegang zijn geweest achter de recente introducties van automatic tool changers (ATC's) bij diverse fabrikanten, al moet het gezegd dat Amada en LVD al langer een dergelijke oplossing in de aanbieding hadden.

De belangrijkste drijfveer achter de investering in een ATC, samen met het efficiënter inzetten van de operator, is dus zeer zeker de productiviteitswinst als gevolg van de kortere insteltijd. Er spelen daarnaast ook ergonomische aspecten mee, nu de operator de gereedschappen niet meer van de grond hoeft op te rapen én de tools staan meteen juist. Afhankelijk van de fabrikant, op een paar honderdsten precies. Vroeger moest de operator nogal eens bijstellen. Dit aspect mag je zeker bij complexe 3D-vormen niet onderschatten, omdat de ontvouwing voor dit type stukken offline wordt berekend en de afstand tussen de secties en de gereedschappen dan erg belangrijk is. In die zin vaart ook de kwaliteit wel bij een ATC.

DIVERSE SYSTEMEN BESCHIKBAAR

Het is niet de bedoeling om een vergelijkend artikel te schrijven door de verschillende units per fabrikant naast elkaar te leggen. Wel stippen we als een soort van vertrekpunt voor een grondigere studieronde aan de hand van enkele vragen de belangrijkste verschilpunten aan.

Wat is de insteltijd?

Natuurlijk is het onmogelijk om hier een vast getal op te kleven, zelfs een gemiddelde wisseltijd aangeven is moeilijk omdat dit sterk afhangt van de set-up. Naargelang van de complexiteit van de toepassing kan dit gaan van 40 seconden tot 3 minuten en meer.

Hoeveel manipulatoren?

Ook van invloed op de insteltijd is het aantal manipulatoren dat bij het wisselen wordt ingezet. Vier is het meeste dat op de markt te vinden is. Andere fabrikanten gebruiken er twee, zij het volgens heel andere principes. Terwijl eentje de achteraanslagen als grijpers gebruikt, werkt een ander met twee parallelle rupsen die respectievelijk de matrijzen en stempels ofwel wegtrekken, ofwel op hun plaats duwen. Bij nog andere systemen werd een robot in het frame geïntegreerd en is er dus sprake van één manipulator.

Kan er gesegmenteerd gewisseld worden?

Deze vraag is evenzeer relevant voor de snelheid van omstellen. Bij sommige systemen moet de machine in het geval van een nieuwe set-up namelijk eerst volledig leeggeruimd worden, ook al hoeven er misschien maar een stuk of wat tools gewisseld te worden. Andere zijn in staat alleen die tools te wisselen die voor de nieuwe set-up overbodig zijn. Dat maakt een verschil.

Wat is het aantal beschikbare gereedschappen in het magazijn?

Opnieuw moeilijk om een concreet getal te geven, maar in ieder geval heel veel. Vaak zullen fabrikanten het aantal rijen of stockers noemen, vijftien voor de stempels bijvoorbeeld en achttien voor de matrijzen. Dat is beduidend meer dan de standaard vijf rijen (twee boven en drie onderaan) van een collega, al zijn die wel uit te breiden als de klant dat wenst. Er bestaan ook fabrikanten die het aantal gereedschappen in meters uitdrukken. Wellicht het ruimst bemeten magazijn biedt plaats aan 18 m voor de stempels en 24 m voor de matrijzen, waarbij de hoogte van die eerste kan oplopen tot 250 mm. Dezelfde fabrikant gaat tot een V70 voor de matrijzen. Anderen houden het op een V40 óf doen er nog een schepje bovenop en gaan naar een V80.

Vaste plaats voor de gereedschappen?

Bij vele fabrikanten hebben de tools een vaste plaats in het magazijn, maar niet bij allemaal. Eentje gebruikt de chaotische ordening zelfs om de wisseltijden te reduceren. De intelligente robot zal de gereedschappen namelijk een plaats toekennen op basis van de recente historiek. Tools die vaker worden gebruikt, staan dichter dan gereedschappen die hij slechts sporadisch nodig heeft. De toolhouders zijn trouwens universeel. Enkel voor niet-standaardgereedschappen moet men een specifieke houder voorzien, al is er een ATC waarbij de houders sowieso zijn toegewezen.

Hoeveel extra ruimte?

Het antwoord op deze vraag hangt in grote mate samen met het gekozen concept. Systemen met een geïntegreerd magazijn nemen maar weinig extra plaats in. De frames zijn gewoon iets hoger en dieper. Een meter, hooguit twee. Een fabrikant doet het zelfs met de afmetingen van een gewone kantbank. Systemen die de unit naast de plooibank plaatsen, vragen natuurlijk om wat meer ruimte. Opvallend, een van dergelijke aparte units kan (nadien) aangebouwd worden aan een standaard standalone kantbank.

Is er een offlinepakket vereist?

Nee. De locaties van de gereedschappen zitten in het geheugen van de sturing en van de intelligente robot. De programma's kunnen dus net zo goed door de operator aan de sturing van de machine worden geschreven. Tegenwoordig verloopt dat proces echter vaak via een offlinepakket. Dan is het nog steeds de machinesturing die de plaats van de tools kent, maar het softwarepakket moet natuurlijk wel de inhoud van het magazijn kennen, anders is het niet uitgesloten dat er programma's worden geschreven met gereedschappen die niet beschikbaar zijn.

Manueel gebruik mogelijk?

Zeker, maar eens buiten de standaardtools, is het gebruik van het hoekmeetsysteem niet langer bij alle fabrikanten gegarandeerd. Indien men kiest voor de optie TIPS, beschikbaar bij één fabrikant, kan de robot voor een maximale flexibiliteit ook manueel geplaatste gereedschappen herkennen en deze terugplaatsen in het magazijn. Een collega gebruikt daarvoor een scanner op de robot.

CONCLUSIE

Zowat elke fabrikant heeft een specifiek systeem en legt eigen accenten. Maar weet dat ongeacht het systeem je kiest, de ATC pas tot zijn recht komt als je het plooiproces volledig onder controle hebt. Enkelstuks en kleine reeksen vormen immers het werkterrein bij uitstek voor een dergelijke machine, en dat vraagt om een productie volgens het first-time-rightprincipe. Dat wil zeggen dat je maar beter kunt beschikken over een stabiele machine met een adequaat bomberings- en hoekmeetsysteem.