Резка германиевых дисков на SG 20: 42% больше производительности, вдвое меньше часов работы оператора

Зачем переводить резку германиевых дисков на бесконечную проволочную петлю?

Резка германиевых дисков выглядит как самая простая задача в оптической мастерской: взять толстый стержень, разрезать его на тонкие пластины, отправить дальше по цепочке. Заказчик в этом файле — производитель германиевых пластин, поставляющий производителям инфракрасной оптики — делал именно это и терял деньги на каждом конце каждого разреза. На переднем конце — сколы краев пластин. Монокристаллический германий легко раскалывается вдоль своих плоскостей {111}, и каждый сколотый край либо списывал пластину целиком, либо заставлял шлифовальный станок углубляться в поверхность, чтобы удалить его. На заднем конце — рабочая сила: их существующий процесс пиления требовал присутствия оператора на протяжении всего разреза, наблюдения, регулировки, разгрузки, перезапуска.

Ни одна из этих затрат не отражается в спецификации пилы. Обе отражаются в стоимости отгруженной пластины — вот почему этот случай измеряется от начала до конца, а не от лезвия к проволоке.

Как выглядит поверхность после резки?

Машина представляет собой ленточную алмазную пилу SG 20 с бесконечной проволокой. Замкнутая петля проволоки с алмазным покрытием циркулирует в одном направлении с высокой скоростью — без реверсивных движений, без вращающегося лезвия, без следов от реверса. При резке германиевых дисков проволока проходит прямо через диаметр стержня со скоростью подачи 10–20 мм/мин, и поскольку абразивная поверхность постоянно обновляется по мере циркуляции петли, поверхность реза остается равномерной от первой пластины стержня до последней.

Результат на стержнях этого заказчика соответствовал тому, что мы видим в целом при резке проволокой германий в целом: шероховатость поверхности после резки Ra 0,6–1,2 мкм, общая вариация толщины 8–15 мкм на пластине диаметром 50 мм и — что для них было самым важным — отсутствие сколов по краям. Их входной контроль был настроен на поиск и картирование сколотых краев. После перехода этот этап контроля не обнаружил ничего для картирования.

Гладкие, не имеющие сколов поверхности — это не просто статистический показатель качества; это график. Каждый микрон подповерхностного повреждения, оставленный пилой, — это микрон, который должна удалить линия шлифовки и полировки. Пластины с SG 20 поступали на шлифовку с меньшим количеством материала для снятия и без необходимости ремонта сколов, и последующие станции работали быстрее без каких-либо изменений в оборудовании.

Как запрограммировать сокращение вдвое рабочего времени?

Программное обеспечение управления на SG 20 разработано собственными силами Vimfun и написано с учетом того, как на самом деле работают мастерские по резке, а не на основе универсального контроллера движения. Три функции выполнили работу в этом развертывании:

• Смешанные толщины в одной программе. Одно задание на резку может содержать последовательно различные толщины пластин — например, серию пластин толщиной 5 мм, а затем серию пластин толщиной 8 мм из одного стержня. Оператор один раз вводит список толщин и количество.
• Автономное выполнение. После запуска программы никому не нужно стоять у станка. Пила индексирует, режет и проходит по всему списку самостоятельно.
• Автоматическая остановка с сигнализацией. Когда последняя запрограммированная пластина разрезана, машина останавливается сама и сигнализирует о завершении. Оператор не дежурит, чтобы поймать конец задания; стержень не разрезается сверх плана.

До перехода резка была станцией, требующей постоянного присутствия. После этого оператор загружает стержень, запускает программу и уходит работать на другом оборудовании, пока его не вызовет сигнал. В течение смен потребность заказчика в операторах для резки германиевых дисков сократилась примерно вдвое — не за счет сокращения численности персонала у станка, а потому, что станок перестал требовать присутствия.

Откуда на самом деле взялась цифра 42%?

Заказчик сообщает об общем повышении эффективности на 42% с момента перехода на резку германиевых дисков на SG 20. Стоит уточнить, что это за цифра, потому что это не заявление о скорости проволоки. Это сквозной показатель всего процесса от стержня до готовой пластины, и он складывается из трех составляющих:

Резка — это одна система из двухсистемной платформы

Описанное здесь поведение резки — это одна из двух систем управления на платформе SG/SGI. Другая вырезает запрограммированные контуры по чертежам САПР — возможность, стоящая за нашим случай резки нерегулярных линз из германия с Sunny Optical, где линзы в форме полумесяца с углами R1 были вырезаны из проволоки того же класса. Мастерская, которая покупает платформу для пластин, сохраняет возможность выбора форм, и наоборот.

Оба случая находятся в начале одной и той же технологической цепочки: проволочные пилы, подающие центрирующие, сферические шлифовальные и полировальные станции в оборудование для производства германиевых линз линейке, часть полного оборудование для обработки инфракрасной оптики ассортимента. Команды, определяющие полный поток от стержня до покрытой линзы, должны начинать с производственная линия инфракрасной оптики обзоре.