CNC 튜브 벤더의 툴 스태킹이란 무엇입니까? 멀티 스택 다이 설명

100개의 프레임 브래킷에 대한 생산 주문을 상상해 보십시오. 부품에는 동일한 튜브에 3개의 굽힘 반경이 필요하며, 해당 반경 중 2개는 서로 다른 평면에 있습니다. 기존의 단일 다이 CNC 벤더에서 작업자는 첫 번째 반경 이후에 멈추고, 벤드 다이를 제거하고, 다음 다이를 장착하고, 정렬을 확인하고, 시험 부품을 구부렸습니다. 최종 반경 이전에도 동일한 중단이 발생합니다. 도구 스태킹은 여러 개의 완전한 굽힘 도구 세트를 하나의 CNC 헤드에 하나씩 배치하여 해당 패턴의 대부분을 제거합니다. 기계는 헤드를 이동하여 정확한 반경을 선택하고 튜브는 전체 시퀀스 동안 콜릿에 고정된 상태로 유지됩니다.

따라서 툴 스태킹은 다이의 물리적 배열이자 프로그래밍 전략입니다. 이는 많은 실제 부품에 두 개 이상의 굽힘 반경이 필요하고 전환 시간이 튜브 굽힘에서 가장 큰 비용 요인 중 하나이기 때문에 존재합니다. 기계가 공구 레벨 사이를 자동으로 전환할 수 있으면 부품이 해제되지 않고 전체 반경 시퀀스를 통해 이동할 수 있습니다. 이러한 단일 차이점은 사이클 시간, 부품 정확도 및 작업자 작업량에 직접적인 영향을 미칩니다.

이 개념을 완전히 이해하려면 다음을 검토하는 것이 도움이 됩니다. CNC 벤딩과 관련된 것 축 수준에서. 이 기사의 나머지 부분에서는 툴링 구성 요소, 기계 요구 사항 및 스태킹이 효과적인 생산 상황에 대해 설명합니다.

CNC 튜브 벤더의 적층 툴링이란 정확히 무엇입니까?

적층형 툴링은 두 개 이상의 벤드 다이 세트가 기계 헤드의 공통 장착 영역을 공유한다는 것을 의미합니다. 각 세트는 하나의 굽힘 반경에 대한 완전한 조합이며 굽힘 다이, 클램프 다이, 압력 다이 및 필요한 경우 와이퍼 다이를 포함합니다. 이러한 구성요소는 다양한 수직 레벨에 장착됩니다. 굽힘 과정 중에 CNC 시스템은 굽힘 평면에 올바른 레벨을 가져오기 위해 헤드를 올리거나 내립니다.

가장 간단한 버전은 여러 개의 홈이 하나의 벤드 다이 블록을 공유하는 단일 스택 다이입니다. 이는 반경이 가깝고 튜브에 다른 클램핑 위치가 필요하지 않을 때 작동합니다. 보다 유능한 버전은 각 반경에 대해 완전히 독립적인 도구 세트를 갖춘 다중 스택 배열입니다. 이는 대부분의 제조업체가 CNC 튜브 벤더에 툴 스태킹을 논의할 때 의미하는 것입니다.

이 임무를 위해 설계된 기계는 강화된 헤드, 서보 제어 수직 축 및 쌓인 도구를 정리할 수 있는 충분한 목 공간을 갖추고 있습니다. 이러한 기능이 없으면 스택 수준을 추가하면 강성이 감소하고 내성이 손상됩니다. 이것이 바로 2스택, 3스택, 멀티스택 도구 구성을 갖춘 제품군이 단지 더 큰 다이에 관한 것이 아닌 이유입니다. 적층형 헤드의 무게와 이동을 중심으로 설계되었습니다.

이중 스택 및 다중 스택 다이 튜브 벤딩 머신 이 기계는 적층형 다이를 사용하여 한 번의 설정으로 여러 굽힘 또는 반경을 처리하므로 다이 변경을 줄이고 최대 190°의 큰 굽힘 각도를 지원합니다. 좁은 굽힘 간격이 필요한 복잡한 파이프 형태에 이상적입니다. 제품보기 →

직선 스택 및 오프셋 스택

쌓인 도구가 항상 동일한 굽힘 중심 위에 정렬되는 것은 아닙니다. 직선 스택은 모든 도구 중심선을 수직선으로 유지합니다. dog-leg 스택이라고도 하는 오프셋 스택은 각 반경을 서로 다른 수평 위치와 높이에 배치합니다. 오프셋 배열은 튜브를 따라 좁은 간격의 굽힘을 허용하고 이전에 구부러진 부분과의 간섭을 줄입니다. 두 레이아웃 모두 동일한 CNC 변속 원리를 사용합니다. 차이점은 공구 홀더의 형상과 굽힘 평면이 프로그래밍되는 방식에 있습니다.

CNC 헤드가 올바른 공구 레벨을 선택하는 방법

프로그래밍하는 동안 각 굽힘에는 굽힘 각도, 회전 각도 및 이송 거리 외에 도구 레벨이 할당됩니다. 굴곡이 시작되기 전에 기계는 현재 레벨을 확인하고 필요한 경우 이동합니다. 튜브가 콜릿에 남아 있기 때문에 굽힘 평면은 이전 굽힘과 수학적으로 연결된 상태로 유지됩니다. 이는 각각의 새로운 설정으로 인해 새로운 참조 오류가 발생하는 수동 전환과는 크게 다릅니다.

차트는 반경 변경에 대한 일반적인 설정 시간을 보여줍니다. 이 값은 직경이 12~60mm 사이인 중간 크기 튜브에 대한 예시입니다. 수동 단일 다이 작업에는 다이 들어올리기, 장착면 청소 및 새 도구 정렬 시간이 포함됩니다. 스택형 툴링은 작업을 서보 이동 및 한 번의 검증 굽힘으로 단축합니다. 퀵 체인지 툴링은 빠르지만 여전히 전체 캐리어를 물리적으로 교체해야 합니다. 멀티 스택 기계는 준비된 여러 스테이션 중 하나를 벤딩 위치로 이동하여 선택을 더욱 자동화합니다. 실제 절약은 시간 자체가 아닙니다. 시험 부품이 줄어들고 작업자 판단이 품질에 영향을 미칠 위험이 낮아집니다.

제작자가 툴 스태킹을 사용하는 이유

적층형 툴링의 주요 이점은 툴링 자체보다 생산 수치에서 더 쉽게 확인할 수 있습니다. 적층형 헤드는 작업자가 기계 도어를 열어야 하는 횟수를 줄여줍니다. 또한 여러 번의 굽힘 작업을 위해 튜브를 고정 상태로 유지하므로 다시 장착한 후 데이텀 위치를 잃어버리는 전형적인 문제를 제거합니다. 다음 사항은 매장 환경의 실질적인 이점을 요약합니다.

• 특히 동일한 2~3개의 반경이 여러 부품에 걸쳐 반복되는 경우 전환 횟수가 줄어듭니다.
• 벤드 다이와 클램프 다이 사이의 정렬이 작업자가 아닌 도구 스택에 의해 고정되므로 반복성이 향상됩니다.
• 헤드 이동에 몇 초가 걸리므로 다중 반경 부품의 전체 사이클 시간이 단축됩니다.
• 첫 번째 시험 부품에서는 재작업이 거의 필요하지 않으므로 설정 중 불량률이 줄어듭니다.
• 제한된 감독 하에 교대 근무 시 중요한 도구 변경을 위한 숙련도가 낮은 인력입니다.

선형 차트는 배치 크기가 증가함에 따라 처리량이 어떻게 증가하는지 보여줍니다. 단일 스택 툴링은 모든 교대 근무의 상당 부분을 전환에 소비하므로 배치가 길어질 때까지 생산량이 천천히 증가합니다. 반경 변경은 단지 수직 헤드 이동이기 때문에 적층된 툴링은 이러한 페널티를 줄입니다. 멀티 스택 기계는 동일한 주기에 더 완전한 도구 세트를 운반하여 또 다른 자동화 계층을 추가합니다. 다품종 생산의 경우 차트 왼쪽의 간격이 오른쪽 위 값보다 더 중요합니다. 이것이 바로 많은 작업장에서 평균 주문량이 50~100개에 불과한 경우에도 스태킹을 선택하는 이유입니다.

스택형 툴링과 퀵 체인지 툴링 비교

스태킹에 대한 일반적인 대안 중 하나는 각 벤드 다이가 캐리어에 장착되고 전체 캐리어가 몇 분 안에 교체되는 빠른 변경 툴링입니다. 부품이 다양한 반경 혼합을 사용하고 재고가 지속적으로 변경될 때 빠른 변경이 매력적입니다. 거의 모든 작업에 동일한 2~3개의 반경이 나타날 때 스태킹이 더 좋습니다. 방사형 차트는 6가지 실제 기준에 따라 두 가지 접근 방식을 비교합니다. 축의 영역이 클수록 해당 기준에 대한 점수가 더 높다는 의미입니다.

방사형 차트는 한 가지 점을 매우 명확하게 보여줍니다. 최고의 툴링 방법은 부품군이 얼마나 반복 가능한지에 따라 달라집니다. 적층형 툴링은 설정 속도, 반복성 및 복잡한 부품 처리 능력에서 높은 점수를 받았습니다. 퀵 체인지 툴링은 지속적으로 변화하는 반경 혼합에 대한 유연성을 제공합니다. 스택 툴링에는 반경당 전체 다이 세트가 필요한 반면 퀵 체인지는 캐리어를 공유할 수 있으므로 툴 비용은 각 설정에서 다르게 작동합니다. 생산 일정이 수개월 동안 안정적이라면 스택형 툴링을 사용하면 전체적인 균형이 더 좋아집니다. 다음 주에 어느 반경에 도착할지 모른다면 퀵체인지가 더 안전한 경로입니다.

적층형 툴링이 가장 적합한 경우

적층형 툴링은 특정 조건 조합에서 효과를 발휘합니다. 부품군은 여러 개의 완전한 다이 세트 구매를 정당화할 만큼 충분히 안정적이어야 합니다. 배치는 더 빠른 전환의 이점을 누릴 수 있을 만큼 커야 하지만 설정 시간이 무의미해질 정도로 커서는 안 됩니다. 형상에는 한 작업에서 다음 작업으로 반복되는 두 개 이상의 반경이 포함되어야 합니다. 또한 첫 번째 제품에서 스택 순서를 프로그래밍하고 입증해야 하기 때문에 생산 일정은 짧은 초기 엔지니어링 노력을 허용해야 합니다.

• 하나의 튜브에 여러 곡선이 있는 자동차 배기 및 프레임 구성 요소입니다.
• 반경 혼합이 반복되는 난간, 가로대 및 건축 부품.
• 하나의 길이에 여러 개의 굽힘 반경이 필요한 유압 및 공압 튜브 어셈블리입니다.
• 동일한 튜브 프로파일이 대량으로 실행되는 열 교환기 코일 및 유체 회로.
• 굽힘 품질 요구사항이 눈에 보이는 가구 프레임 및 구조 부품.

일부 CNC 벤더는 하나의 헤드가 중앙 도구 위치의 양쪽에서 작업할 수 있는 오른쪽-왼쪽 공통 측면 레이아웃을 사용합니다. 이 레이아웃은 또한 쌓인 도구를 사용하며 중앙 평면의 반대쪽에 굽은 부분이 있는 부품에 유용합니다.

단일 헤드 오른쪽-왼쪽 공통 측면 CNC 벤더 이 5가지 모델 시리즈는 중앙 도구 위치의 양쪽에서 구부러져 서보 구동 정밀도와 반복 가능한 배치 생산을 위한 저장된 프로그램을 제공합니다. 중앙 평면의 반대편에 굴곡이 있는 부품에 유용합니다. 제품보기 →

계획의 한계 및 위험

스태킹은 무료 옵션이 아닙니다. 기계 목과 베어링 구조는 강성이 떨어지기 전에 쌓을 수 있는 레벨 수를 제한합니다. 각각의 추가 반경은 추가 굽힘 다이, 클램프 다이, 압력 다이 및 종종 와이퍼 다이를 의미하므로 레벨 수에 따라 비용이 빠르게 증가합니다. 또한 도구 스택은 다이와 이전에 구부러진 부분 사이에 새로운 간섭 위험을 생성합니다. 헤드가 더 많은 질량을 운반하고 정렬 표면을 검사하기가 더 어렵기 때문에 유지 관리 접근이 더 엄격합니다. 실용적인 대답은 도구 설계를 마무리하기 전에 기계 제작자를 부품 검토에 참여시키는 것입니다.

적층 툴링에 대한 한 가지 정량적 주장은 프로세스 능력에서 비롯됩니다. 아래 세로 막대형 차트는 적당히 복잡한 부품의 굽힘 각도에 대한 능력 지수를 비교합니다. 값이 높을수록 공차 범위를 벗어나는 굽힘이 적다는 의미입니다.

세로 막대형 차트는 최종 굽힘 각도에 대한 일반적인 공정 능력을 비교합니다. Cp가 1.0이면 굽힘의 약 0.27%가 공차 범위를 벗어나게 됩니다. 많은 자동차 및 유압 고객은 최소 1.33의 Cp를 요구합니다. 공구 정렬이 기계 구조에 의해 고정되기 때문에 스택 툴링은 종종 1.67 수준에 도달합니다. 퀵 체인지 툴링은 수동 단일 다이보다 일관성이 있지만 위치 지정 표면이 마모될 수 있으며 검사가 필요합니다. 중요한 점은 스태킹이 속도뿐만 아니라 장기적인 안정성도 향상시킨다는 것입니다.

기계를 선택하기 전에 확인해야 할 사항

적층형 툴링을 광고하는 모든 CNC 벤더는 동일하지 않습니다. 일부 헤드는 작은 튜브만으로 두 가지 레벨을 지탱할 수 있습니다. 다른 것들은 3개 이상의 레벨과 무거운 다이 스택을 위해 설계되었습니다. 기계 소프트웨어는 굽힘 프로그램 도중에 도구 수준 선택을 포함하여 스택 순서도 지원해야 합니다. 샘플 부품 시뮬레이션과 최대 스택 높이에 대한 서면 설명을 요청하세요. 압력 다이 홀더 및 와이퍼 다이 영역에 대한 서비스 접근은 기계에 전원이 공급될 때 확인할 가치가 있습니다.

• 헤드 캐스팅 및 드라이브 시스템이 지원하는 스택 레벨 수.
• 스택 축의 수직 이동 범위 및 위치 반복성.
• 특히 벽이 두꺼운 튜브의 경우 각 레벨에서 클램핑력을 사용할 수 있습니다.
• 도구 인터페이스 유형 및 도구 상자의 기존 다이와의 호환성.
• 레벨 선택, 충돌 검사 및 첫 번째 품목 검증을 위한 소프트웨어 지원.

여러 평면에 굴곡이 있는 부품의 경우 이중 헤드 3D 풀 서보 벤더가 동일한 논리를 더욱 확장합니다. 두 개의 헤드는 튜브의 반대쪽 끝에서 작동할 수 있으며, 서보 제어 회전을 통해 한 사이클에서 순서가 겹치는 것이 가능합니다.

3D 더블 헤드 풀 서보 튜브 벤딩 머신 이 전기 벤더는 한 주기로 양쪽 튜브 끝을 동시에 작동하여 최대 180mm의 파이프와 최대 300개의 굽힘 지점을 지원합니다. 자동차, 기계, 공조 분야의 길고 가는 파이프에 적합합니다. 제품보기 →

기계 사양이 명확해지면 기본 가격뿐만 아니라 도구 패키지의 총 비용을 비교하십시오. 모든 스테이션의 2층 스택은 소형 퀵 체인지 시스템만큼 비용이 많이 들 수 있습니다. 결정은 실제 부품 혼합과 지난 6개월 동안 기록된 배치 크기를 기반으로 이루어져야 합니다.

질문에 대한 짧은 대답은 CNC 튜브 벤더에 도구를 쌓는 것은 동일한 헤드에 두 개 이상의 완전한 굽힘 도구 세트를 운반하고 프로그램별로 선택하는 방법이라는 것입니다. 이점은 작업자 개입 없이 단일 클램핑으로 여러 반경을 만들 수 있다는 것입니다. 그 가치는 교대 횟수 감소, 반복성 향상, 교대당 생산량 증가에서 비롯됩니다. 최선의 선택은 부품군, 배치 크기 및 공차 요구 사항에 따라 달라집니다. 비교할 때 CNC 벤딩 머신 , 헤드가 운반할 수 있는 스택 레벨 수와 스택 서비스 방법을 물어보십시오. 그 대답은 기계가 실제로 실행하는 작업 종류에 맞게 제작되었는지 여부를 알려줍니다.