Carrinhos Portadores de Ferramentas CNC: Mobilidade e Eficiência na Produção

Ferramentas e matrizes ociosas serão utilizadas posteriormente para diferentes demandas de usinagem complexa. Com a tendência de automação, os carrinhos portadores de ferramentas CNC geralmente trabalham integrados a sistemas automáticos e outros instrumentos dentro de um sistema integrado de máquinas-ferramenta CNC. O sistema completo normalmente envolve controlador, carrinho, unidade de corte, conjuntos de porta-ferramentas, unidade de magazine, braços robóticos e outros dispositivos fixos.

Necessidades e Evolução

A pesquisa e projeto de carrinhos portadores de ferramentas CNC, juntamente com sistemas automáticos de troca de ferramentas, visam reduzir o tempo improdutivo que ocorria quando operadores precisavam trocar ou buscar as próximas ferramentas de corte para as peças. Operadores menos familiarizados com a disposição do carrinho levam mais tempo para localizar ferramentas e porta-ferramentas.

Antes da invenção destes instrumentos, tornos tradicionais trabalhavam com uma única ferramenta por vez. Mesmo tornos modernos com torres de ferramentas ou torres motorizadas, capazes de conter grande número de ferramentas, ainda têm limitações no número de ferramentas instaladas na torre devido à unidade de disco.

Diante desta limitação, ideias inovadoras de conectar carrinhos portadores ao sistema de usinagem foram desenvolvidas para tornar o processo mais fluido, sem necessidade de operações manuais durante a troca de ferramentas. Com isso, o planejamento de ferramentas de corte, porta-ferramentas, fusos, unidades de ejeção, mecanismos de fixação, etc., devem ser projetados com estrutura mais simples, já que a operação manual e mecanismo de decisão humana são eliminados. O carrinho portador controlado por CNC pode assim armazenar porta-ferramentas com diferentes especificações.

Aplicações em Processos de Fresamento

Como o processo de fresamento demanda rotação de ferramentas de corte para remover material, máquinas baseadas em fresamento frequentemente são instaladas com sistema ATC (Troca Automática de Ferramentas) e magazines de ferramentas. O uso de carrinhos de ferramentas no fresamento hoje é raro devido ao design das máquinas modernas, que adotam magazines como dispositivo primário de armazenamento otimizado de ferramentas, porta-ferramentas e outros dispositivos relevantes.

O uso de magazines conectados ao trocador automático e componentes correspondentes são controlados por um controlador integrado. O controlador coordena todos os recursos pelos programas CNC, minimizando erros humanos. Se a estação de trabalho for enorme, ainda podem existir carrinhos com suprimentos adicionais, mas apenas quando magazines de tamanho normal não suprem a quantidade de porta-ferramentas necessária.

Do fresamento desenvolveram-se centros de usinagem, alguns com trocadores automáticos de paletes e grandes compartimentos de armazenamento automatizado. Para esta escala, um sistema CNC simples não basta; o sistema de armazenamento automático precisa evoluir. Sistemas maiores de manufatura inteligente podem controlar o status operacional de todas as unidades. O sistema de monitoramento inteligente demonstra o status de todas as partes aos operadores para gestão programada. Este sistema às vezes necessita carrinhos e racks convencionais como acessórios adicionais, integrados e gerenciados quando necessário.

Aplicações em Processos de Torneamento

Carrinhos e racks portadores para tornos e centros de torneamento CNC são simples comparados à estrutura de magazines. Controlados pelo sistema CNC dentro dos magazines, os porta-ferramentas são codificados com séries numéricas específicas, e o sistema CNC sabe qual é o ideal para a tarefa de usinagem.

Se carrinhos e racks para tornos CNC ainda forem necessários, geralmente são operados por humanos, sendo movidos entre diferentes tornos conforme as fases de usinagem. Carrinhos portadores são semelhantes a racks de parede para porta-ferramentas, ambos com fileiras contendo certo número de furos para armazenamento de porta-ferramentas de corte.

Na Fase de Retíficas

Muitos fabricantes de retíficas adicionam máquinas de medição por coordenadas (CMM) internas, tornando o processo de retífica cilíndrica e de superfície mais preciso. A CMM é frequentemente integrada ao magazine de cabeçote de retífica. Estas retíficas avançadas integram grande quantidade de ferramentas de retífica, formando sistema de armazenamento totalmente integrado. Portanto, carrinhos portadores nem sempre são vistos na retífica. Mas se necessário, devido a grande demanda de rebolos, operadores podem empurrar/puxar carrinhos pela fábrica para compensar a falta de porta-ferramentas.

A aplicação de carrinhos portadores para retíficas CNC é relativamente simples comparada a máquinas baseadas em fresamento, pois a retífica normalmente ocorre em estágios posteriores na programação de produção.

Modelos de Carrinhos

Existe grande inventário de carrinhos portadores CNC. Designs variam e usuários escolhem baseado em especificações da fábrica e arranjo de espaço. Existem modelos de piso, degraus, escada, prateleira, bancada, mini racks instalados, modelo soot, ultra scoot, todos com gavetas traváveis e painéis perfurados opcionais.

Carrinhos ajudam operadores a trocar ferramentas ociosas quando o processamento em andamento não as necessita. Com esta unidade móvel e flexível in-house, operadores têm maior flexibilidade de trabalho para suas tarefas de retífica.