Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Strojni strojevi

Ovaj se članak pojavio u Napraviti: Vol. 40.

Sredinom ožujka počeo sam raditi u tvrtki San Francisco Startup Other Machine Co, nakon više od godinu i pol dana radeći kao inženjer za razvoj proizvoda za Maker Shed. Tijekom tog razdoblja naučio sam mnogo o e-trgovini, o tome kako oživjeti različite proizvode kroz učinkovito nabavu dijelova i kako ih učinkovito plasirati na tržište. Ali kako se moje znanje o razvoju proizvoda i upravljanju povećavalo, trudila sam se saznati više o proizvodnim procesima i inženjerstvu potrebnim za oživljavanje dijelova kitova.

Znao sam da će mi rad na startupu poput OMC-a pomoći da dobijem znanje koje sam tražio, i bio sam uzbuđen što radim u prostoru koji me podsjećao na strojarnicu koju posjećujem na koledžu - pun ljudi koji su pametniji od mene, stvarajući stvari koji me inspiriraju. Tako sam se preselio u zaljev i počeo raditi na polju, željan sam saznati više o: proizvodnji numerički upravljanih računalnih strojeva.

Naš glavni proizvod, Othermill, je CNC glodalica s 16 funti namijenjena za rad s preciznom obradom. Za razliku od 3D pisača koji odvajaju plastični materijal iz mlaznice u procesu dodavanja, mlinovi rade suprotno, uklanjajući materijal pomoću alata za brzo rezanje. Ovaj postupak oduzimanja omogućuje da mlin gradi dijelove iz mnogo šireg raspona materijala. Može rezati sve što je mekše od samog alata za rezanje, a često i za mnogo manje vremena nego što bi 3D pisač mogao ispisati objekt.

Kad sam počeo, mislio sam da imam prohodno razumijevanje o tome što je značilo donijeti veliki proizvod u život, ali sam bio u krivu. U prošlosti sam često pregledavao tehničke specifikacije na stranicama proizvoda bez razmišljanja o izazovima njihovog stvarnog postizanja. Obično sam pomislio: "Oh, razlučivost do 1/1000 inča. Mogao bih s tim stvarima napraviti neke doista dimenzionalno točne dijelove. ”Jeste li ikada razmišljali o tome što je potrebno da tamo stignete, svaki put? Nisam ni ja.

Ostavite ništa za priliku

Okvir Othermill-a je najkritičnija komponenta, a mi proizvodimo svaku u kući na Haas CNC usmjerivaču. Budući da cjelokupni izgled, osjećaj i lakoća sklapanja stroja ovise o HDPE okviru, radimo s HDPE listovima s najvećom pažnjom. U idealnom slučaju, svaki okvir završi na isti način nakon obrade.

Nažalost, neke stvari su izvan naše kontrole. Rano sam naučio da ne vjerujem u tolerancije debljine koje pružaju dobavljači plastike - vidjeli smo listove koji se razlikuju do 1/32 inča, što je ogromno kada su mnoge od naših značajki ovisne o dubini. Ipak, plastične pokrove štitimo od prašine i drugih čestica koje se prenose zrakom u trgovini plastičnim poklopcem, a svaki list obrišemo prije ugradnje na ležaj rutera.

Čak smo na prozore trgovine postavili i zaštitne pokrove, u slučaju da bi promjena temperature između hladnog mjesta za pohranu i topline jutarnjeg sunca na podlozi glodalice mogla uzrokovati termičku deformaciju. Nikakve specifične pojave ne ukazuju na sunce kao mogući krivac za čudne promjene dimenzija, ali ne možete ništa prepustiti slučaju.

Kontrolirajte svoju kvalitetu energično

Brzo sam shvatio da je potrebno ozbiljno paziti na detalje kako bi opetovano i pouzdano pogodili rezolucije koje tražimo. Odmah sam bio bačen u svijet kontrole kvalitete (QC) i alate koji su se koristili za njegovo učinkovito izvršavanje. Koristimo šablone - cilindre od čelika do krajnje preciznih promjera - kako bismo provjerili veličinu kritičnih značajki u svakom kadru dok se spušta s ležaja glodalice, a mi koristimo digitalne mikrometre za provjeru debljine značajki koje drže stroj. zajedno. Odstupanja od 1/1000 inča u promjeru, razlike koje nikada ne biste primijetili bez QC alata kao što su mjerni instrumenti, mogu nas dovesti do uklanjanja dijela, što je ozbiljan trošak i vrijeme, posebno za startup poput nas.

Druga najkritičnija komponenta mlina je sklop vretena, koji sadrži precizne ležajeve, osovinu i motor koji brzo okreće rezni alat. Ležajevi unutar sklopa vretena omogućuju da se osovina slobodno okreće i, nadamo se, savršeno okomita na krevet. Svaka igra u sklopu uzrokuje "odstupanje" vretena (lagano pomicanje), što dovodi do manje točnih rezova. Radimo na tome da to izbjegnemo u svakom sklapanju vretena koje proizvodimo ne samo konstantnim pročišćavanjem proizvodnog procesa, već i testiranjem različitih načina za njihovo spajanje.

Budući da nijedna igra u sklopu nije zajamčena, testirali smo različita ljepila, podešena vremena i opterećenja za sve zajedno. Jednom kada smo sigurni da je vreteno u obliku vrha, svaki stroj ima "lice", ili izrezuje mali sloj materijala s vlastitog aluminijskog kreveta, kako bi se osiguralo da su krevet i vreteno savršeno okomiti jedan na drugi. , Najviše bolan dio mog posla je vidjeti okupljeni mlin, koji stavljamo toliko vremena i truda u proizvodnju, ne uspijevamo u procesu kontrole kvalitete zbog lošeg dijela. I tako, kontrola kvalitete komponenti je apsolutno ključna.

Planirajte unaprijed i automatizirajte

Nakon što sam uspio ući u trgovinu i pomoći s proizvodnjom, značenje dizajniranja s proizvodnjom na umu postalo je jasno, pogotovo kada se radi o velikim količinama. Premještanje položaja određenih komponenata na ležište usmjerivača tijekom strojne obrade ili promjene dizajna dijela u CAD-u može obrijati dragocjene sekunde izvan vremena proizvodnje. A kada je utovar strojeva prioritet, svaka sekunda se računa.

Počevši s pravim komponentama štedi i vrijeme. Pronalaženje dijelova koji se lako montiraju tijekom montaže i ispravnog rada tijekom duljeg razdoblja ključni su za sprječavanje problema s korisničkim servisima. Jedan od mojih ranih zadataka bio je dovršiti HALT, ili "vrlo ubrzano testiranje života", na prekidaču za ograničenje potencijala za sljedeću verziju stroja. Granični prekidač je ono što obavještava softver kada je svaka os dosegla svoju granicu. Da bih to učinio, izmijenio sam trenutni sklop motora kako bi prihvatio novi granični prekidač i napisao nekoliko jednostavnih linija koda kako bi kontinuirano i višestruko ovio sklop vretena u prekidač, za stotine ciklusa, kako bi osigurao da će i dalje raditi nakon što se stavi kroz teške okolnosti. Naposljetku bismo željeli kontinuirano pokretati Othermill dok ne prestane raditi, nadamo se nakon nekoliko dana, dok na to gledamo s Raspberry Pi, senzorima i web-kamerom.

Postalo je jasno da je izrada šablona i dodavanje automatizacije gdje god je to moguće nevjerojatan način za uštedu vremena. Umjesto da određene dijelove pričvršćujemo vijcima tijekom strojne obrade, radimo na tome da budemo spremni za ubacivanje čepova u tisak, tako da se komadi mogu staviti u svoje mjesto za nekoliko sekundi.

Budite spremni za probleme

Bez obzira koliko unaprijed planirate, stvari će ići po zlu. Nedavno smo iskusili rijetku oluju u San Franciscu, koja je poslala strujni udar kroz zgradu i izbacila život iz našeg najvrjednijeg alata: Haas CNC usmjerivača koji proizvodi okvir. Bilo je to za tjedan i pol dana, tijekom kojih smo morali učiniti sve što je bilo potrebno za nastavak izrade dijelova za sljedeću verziju Othermill-a. Dakle, izrezao sam testni dio za Othermill na Othermill. Pronalaženje kreativnih rješenja za neizbježne probleme kao što je ovaj je imperativ ako želite nastaviti napredovati.

Nakon kratkog vremena, naučio sam više o proizvodnji i dizajnu proizvoda visoke kvalitete nego što sam mislio da ću u cijeloj godini. Rad s malim timom u ovako brzom okruženju izuzetno je uzbudljiv, izazovan i zabavan. Također, učenje kako koristiti alate u dućanu od dvije inženjerke, kolege s kojima radim najbliže, osvježavajuća je promjena tempa od inženjerske "norme".

Naš tim svakodnevno nailazi na probleme koje rješavamo izgradnjom ili izmjenom nečega kako bismo ga popravili, a takva spontana izrada iz nužnosti je ono što sam do sada najviše uživala. Moje predrasude o proizvodnji proizvoda visoke rezolucije promijenile su se s obzirom na to da sam bio izložen izazovima da to učinim, a zahvalnost za kvalitetu masovno proizvedenog hardvera oko mene naglo je porasla.

Udio

Ostavite Komentar