监视工具磨损是从机床上获得更高生产效率和降低成本的重要因素。当今，大多数新的CNC机床都提供某种刀具监控系统，作为标准设备或作为控制包的选件。某些机器提供了一种利用电机的安培数来检测电流微小变化的方法来检测破损或钝化的工具。如果机床制造商不提供，则还有辅助供应商软件包可用于工具监视。但是，对自动机器（例如较旧的非CNC螺丝机、传输线和旋转传输机床）进行工具监视又如何呢？直到最近，这些机器还没有任何方法来监视工具，大多数公司通常通过猜测或工具何时失效（经常造成灾难性损坏或报废零件）来进行工具更换。

监控多主轴螺丝机中的易腐工具为通用即插即用制造带来了巨大的好处

       对于拥有自动机床的公司来说，跟踪工具和成本的一种方法是积极主动。该公司可以使用基于工具使用和更换的历史参考数据库，提供一种监控工具磨损的方法。但这留下了很多余地，并且可能不会导致最经济的工具使用。如果更改太早完成，则会浪费金钱，因为工具在达到预期寿命之前就已经重新磨尖或更换了。但是，积极主动应该可以减少灾难性的工具损坏。如果公司对工具更改有所反应，那么它可能会报废零件，因为它对工具的更改为时已晚。这也可能导致设备损坏和每台机器的大量停机时间。
自动监视工具磨损系统的现实需求

      为什么知道何时在自动机器上更换工具很重要？这件事情是由很多原因导致的。通过监视工具，每个工具可以获得更多零件。降低了工具成本，因为您可以正确使用工具并仅在需要时对其进行锐化。这也将减少机器的停机时间，减少更换工具的劳动和磨削成本。它不是随机更换工具并破坏生产，而是仅在需要时使用工具监视系统的预测能力来完成。
       另外，可以减少工具库存。不必拥有许多重复的工具，因为您永远不知道何时需要更改工具或该工具将失败，您可以围绕监视系统提供的设置参数来开发清单。您还可以更快地进行新零件工艺开发。如果您具有监视系统中的工具历史，那么在处理相同或接近相同的零件时，很容易看出应该在新零件上使用哪种工具以实现最高的生产率。

       通过工具监控，可以减少人工，因为将需要进行更少的工具检查和更改。另外，由于工具是每秒被监视的，因此熟练的操作员可以更好地用于机器设置和计划工作。技术水平较低的操作员可以观察机器，因为工具监视器会提醒他们工具更换，而且他们不必猜测何时需要更换。可以显着减少报废，因为产生报废的沉闷工具在引起问题之前已经停用。通过适当的工具更换，可以减少或消除灾难性故障。
       如果供应商希望您试用新工具，则可以监视该工具并将其与旧工具进行比较。这样，您将进行具体比较，以查看新工具是否具有成本效益。同样，当发生轮班变更时，第二轮班不必与第一轮班沟通以找出需要更换哪些工具。工具监视系统将提供信息。通过控制模具成本和人工使用，公司可以提高整体效率并提高零件质量。零件和工具的准确成本估算也可以通过使用历史报告来实现。这一切都归结为增加公司利润和加强总体成本控制。

工具前哨系统

       直到最近，用于较旧的非CNC自动机的工具监视系统的效果仍较差。也没有必要用提供工具监视功能以实现功能的CNC软件包升级较旧的螺丝机。但是，制造顾问公司（俄亥俄州埃里里亚）已经开发出一种称为工具前哨系统的产品，该系统是针对这些类型的机器的工具监视系统。该系统已经开发了7年，已经在beta站点中使用了很多年。

      该系统是基于软件和硬件的工具监视系统，可以轻松、快速地安装而不会造成生产损失。它是基于Windows的（可以在Windows 98、2000或NT上运行），并且可以配置为最多处理32台自动计算机。使用标准个人计算机（PC）来运行该系统，但是对于车间环境，建议使用带有NEMA IV外壳的工业PC。该系统作为软件包安装，同时安装了硬件和软件。该软件包使用为机器接口配置的自定义计算机插件板。
      通过使用公司的内部网络，可以在地板上或办公室中的任何位置监视Tool Sentinel系统。这使主管或经理可以实时查看车间实际执行的操作。每个受监视机器的计算机接口都连接了一个信号中断。测量每个零件循环的循环计数和时间。实时监控和跟踪每个工具。

       该系统为历史刀具数据或动态信息提供许多不同的显示。“动态显示”显示正在运行的机器（最多32台）。机器周期号（与机器号相邻）在屏幕上用颜色编码，以实时显示每台机器的当前状态。一目了然可以告诉您机器是处于空闲状态还是正在运行。它还显示每台机器上生产的零件数量。显示了每个工具的工具说明和周期。而且，可以预测并展示每种工具的零件数和剩余时间，因此操作员可以知道需要多长时间进行一次工具更换，或者工具生产的零件是否超出计划的更换时间。（这些显示为负数。）

       另外，可以输入音符作为下一个班次或其他操作员的提醒。机器维护信息，例如过滤器更换，冷却液检查，润滑时间表和其他数据也可以作为提醒输入。“工具和显示设置”屏幕显示工具说明，循环寿命，当前循环计数，更换前的剩余时间，机器rpm，工具运行的每分钟表面英尺以及任何注释（例如所用凸轮的类型）。另一个显示屏显示了易腐的工具成本，包括工具说明，制造商，供应商，生命周期，成本，磨锐成本，重新锐化的次数或工具上可用的刀刃数量以及每生产1,000个零件的成本。该软件的其他报告包括生产运行，生命周期变更和工具重置报告。

工具前哨系统在一家企业中的应用

      在俄亥俄州Grafton的Beta版站点中，General Plug and Manufacturing Co.使用工具哨兵系统已有3年了。该公司是精密机械产品协会（PMPA）的成员，于1950年代中期开始业务，生产冷弯零件，例如管塞。自1980年代中期以来，它一直从事螺丝机业务。该公司的螺丝机使用的材料类型为低碳钢合金、不锈钢、黄铜和铝。零件尺寸范围从1/16英寸到2 5/8英寸。该公司还拥有CNC设备，可生产10英寸直径的零件。

      General Plug and Manufacturing Co.拥有125名员工，并使用Davenports，Acme Gridley机床，CNC车削中心和各种冷弯成型设备来生产各种冷弯弯头和机加工的圆滑棒，异径管衬套以及为汽车提供的特殊产品，管道/阀门/配件，电气，重型卡车和紧固件行业。
      “我们遇到的问题主要集中在我们的螺丝机崩溃，过多的工具使用以及不一致的工具供应商使用方面，” General Plug and Manufacturing的首席财务官John Hall说：“我们将使用当时恰好有库存的任何工具，每个人都会有最爱。而且，我们没有跟踪每个工作的工具。

      “我们无法知道一种工具是否比另一种工具给我们更大的生命。我们没有使用我们的工作布局（工具计划）来指定工具类型和推荐的供应商。现在，我们将更具体的工具信息放入作业布局中，并使用Tool Sentinel系统跟踪工具及其寿命。
       他继续说道：“工具前哨系统使我们意识到了工具的重要性，以及找出最有效的工具的重要性。我们的操作员原先必须对工具的使用时间进行很好的估计。他们会运行它，检查它是否磨损，然后运行更多的周期。他们这样做直到需要更换或重新磨锐该工具。这增加了我们的人工成本和机器停机时间。操作员将在不同时间检查不同工具的磨损，而从来没有记录信息的地方，因此他们知道下一次必须执行该作业时每个工具要运行多少个周期。在需要打磨之前或应该将其磨削之后，这些工具就停止了使用，从而导致零件质量也不一致。”

       现在，借助Tool Sentinel系统，他们可以记录每种工具的最佳使用寿命，并且知道当计算机屏幕上显示该更换工具的时候，他们需要这样做。Tool Sentinel还允许General Plug以循环速度进行实验，以提高生产率并查看与模具成本的关系。该公司通过将速度提高10％来做到这一点。如果这不会引起工装问题，则该公司会再增加5％或10％，或者直到出现磨损为止。
       霍尔先生说，该系统还减少了机器维护。“以前，如果工具磨损破损，通常会造成一些机器损坏。通过事先将其更改，可以消除这种情况。“使用“工具哨兵”系统，捣蛋率已大大降低。现在，我们的操作员越来越关注他们的工具。当他们开始新的操作时，他们会密切注意工具，直到他们对可以制造多少零件以最大化工具寿命的一个很好的了解。他们将信息存储在“工具前哨”中，并在下一次使用相同的工具和工具更改方式来保持一致性。”

       工具前哨系统还可以通过跟踪循环和磨损来推动对不同类型的工具或工具供应商的变更，例如硬质合金与HSS。以前，这是一项繁琐且耗时的任务。根据Manufacturing Consultants，Inc.的说法，Tool Sentinel系统将在3到6个月内收回成本。该公司还表示，该系统是通过不断改进工具，控制成本和使用工具的方法，使公司的制造更具竞争力的答案之一。

来源：贤集网