hirdetés
hirdetés

CNC-vezérelt robotok, mint szerszámgépek

A Siemensszel együttműködve a Maucher CNC-Robotic GmbH a CNC-szerszámgépekről alkotott kép forradalmi megújítására készül. A CNC-vezérelt gyártócellákban robotok látnak el olyan feladatokat, mint a ragasztás, az összeszerelés, a vízsugaras vágás, a sorjázás vagy a szegecselés. Ezek az innovatív robotcellák már bizonyítottak a Maucher Formenbaunál, a bevált robotos megoldások pedig további felhasználók számára is elérhetők a vállalattól.

hirdetés

Egy robot több cellában dolgozik a munkadarabokkal

A Maucher Formenbau GmbH munkatársa kiveszi a présből a jármű tetőelemét. A tetőbélést egy olyan formára fekteti az asztalon, amely egy egyébként üres gyártócellában található. Ezután a cella ajtaja bezárul, a kezelő elindítja a CNC-programot egy mobil vezérlőegységen, majd egy robotkar lép be felülről a cellába. Az asztal és a vízsugaras vágáshoz szükséges fúvókával ellátott robot összehangolt, gördülékeny mozgásának eredményeképp elkészülnek a kivágások. A robotkar, dolga végeztével azonnal egy másik cellába halad át, ahol újabb kivágási feladatok várnak rá.

Használja ki a betöltési és beállítási időket is. A robot a munkatéren kívül további műveleteket láthat el akár más cellákban is, amig a munkadarabok cseréje történik.
Használja ki a betöltési és beállítási időket is. A robot a munkatéren kívül további műveleteket láthat el akár más cellákban is, amig a munkadarabok cseréje történik.

Útvonalvezérelt precíz megmunkálás robotok segítségével

Ami kis lépésnek tűnik a Maucher Formenbau gyártásában, az forradalmi lépés a robotikában és a CNC-vezérlésű szerszámgéppiacon. „Jómagam hosszú évekig foglalkoztam robotalkalmazások fejlesztésével és üzembe helyezésével. Korábban csak a pontvezérelt robotok álltak rendelkezésünkre a feladatok ellátásához, emiatt esélyünk sem volt olyan bonyolult megmunkálásokat végezni velük, mint most” – mondja Dirk Brissé, a Maucher CNC-Robotic GmbH ügyvezető igazgatója. Aztán egy napon egykori kollégája, Patrick Bartsch felhívta és közölte vele, hogy olyan robotokat akar fejleszteni, amelyeket konkrét megmunkálási feladatokban is lehet használni. „Először csak legyintettem rá, de közben nagyon is felcsigázott, lelkes lettem az ötlettől. Némi gondolkodás után másnap igent mondtam a felkérésére” – teszi hozzá.

Az operátor a vezérlő segítségével betölti a robot CNC-programját.
Az operátor a vezérlő segítségével betölti a robot CNC-programját.

Sinumerik Run MyRobot: felvillanyozó ötlet

A két friss innovátor a beszélgetést követően több robotgyártót is felkeresett az ötletével, ám a lelkesedésükben nem igazán osztoztak. Ennek több oka közül talán érdemes kiemelni azt, hogy a robotika ebben az időben önmagában is virágzott: már pusztán az átrakási és manipulációs feladatok gyors és hatékony ellátására való képesség magas eladásokat eredményezett. „Tovább gondolkodtunk és eszünkbe jutott a Comau, illetve a Sinumerik Run MyRobot integráció lehetősége. Kezdetben itt is az alkatrészek manipulációjára helyeztük a hangsúlyt, azonban a robotot már CNC-n keresztül vezéreltük és így szinkronizáltuk a szerszámgéppel a mozgását. Ami igazán izgalmasnak tűnt, hogy a Siemens fejlesztői integrálták a Comau robot kinematikáját a vezérlésbe és létrehozták az pályaszabályozás lehetőségét. Ezzel a robot a Sinumerik 840D sl minden előnyét élvezheti: kihasználhatjuk a digitális iker, a szimuláció, az integrált biztonság, a CAD/CAM szoftveres programozás lehetőségeit.„Ez azt jelenti, hogy külön robotikai szakértőre nincs szükség a megmunkálási feladatok programozásához. A jövőben a CNC-programozást végző szakemberek is képesek lesznek erre a gyártási folyamatok és feladatok ismeretében.

A Sinumerik Run MyRobot több verzióban is elérhető. A funkció lehetővé teszi a robotokkal történő pályavezérelt megmunkálást.
A Sinumerik Run MyRobot több verzióban is elérhető. A funkció lehetővé teszi a robotokkal történő pályavezérelt megmunkálást.

Teszt a gyártásban

A két fejlesztő ötlete izgalmasnak tűnt Peter Strittmatter, a Maucher Formenbau GmbH autóipari beszállítóvállalat ügyvezető igazgatója számára is: „Feladataink közé tartozik a kalaptartók, szőnyegek, kerékívek, padlóburkolatok és hibrid anyagokból készült alkatrészek gyártása kis sorozatban készülő különleges járművekhez, luxusautókhoz, limuzinokhoz. Ezen a területen igazi rugalmasságra van szükség, kifogástalan minőségben. Ilyen mennyiségek esetén mégsem éri meg egyedi célgépeket gyártani, így korábban tisztán kézi eljárásokkal dolgoztunk és értük el a szükséges teljesítményt és hatékonyságot, miközben megfelelő ergonómiai feltételeket biztosítunk a munkavállalóinknak. Épp ezért rendkívül izgalmasnak találtam annak lehetőségét, hogy rugalmas és precíz robotokat használjunk a megmunkálás során, amit az, hogy CNC-gépként programozhatók még egyszerűbbé tesz.”

Trükkös és tökéletes: a tépőzár ragasztása puha felületre

Az együttműködés kezdete óta egy sor olyan megoldás született, amelyek megkönnyítik a Maucher gyártását. A többcellás vízsugaras vágórendszertől nem messze található egy olyan robotcella is, amelyben a ragasztót és a tépőzárszalagot is egy többcélú fejjel ellátott robot viszi fel az elemek burkolatára. Ezeket később a fejtámlák rögzítésében használják. A folyamat során először hosszabb ragasztócsíkokat és ragasztópöttyöket kell felvinni a robotkaron található adagolófúvóka segítségével. Ezt követően a robotkar ismét áthalad a meghatározott pályán, de ekkor már egy nagy tekercsről tépőzárat ragaszt végig a felkent ragasztócsíkon. A teljes mozgást tökéletesen szabályozza a Sinumerik 840D sl.

„Ez a munka nagyfokú precizitást követel meg és rendkívül kimerítő feladatot jelentett a dolgozóknak. Problémát jelentett továbbá, hogy a nehezen elérhető helyeken is megfelelően el tudják végezni a szükséges műveleteket – kisteherautók és kisbuszok esetén ez különösen jellemző volt. Mivel most már ez a feladat automatizált sokféle fejtámla és járműtípus esetén jelentősen leegyszerűsödött a gyártás” – mondja Peter Strittmatter. 

A robot először a ragasztót viszi fel, majd a tépőzárat.
A robot először a ragasztót viszi fel, majd a tépőzárat.

Komplett megoldások kiszámítható költségek mellett

„Egy másik fontos különbség a többi robotgyártóhoz képest, hogy nem kell időigényes és költséges robotprojektekbe kezdenünk, hanem komplett megoldást kapunk kiszámítható áron. A saját termelésünkben tesztelhetünk, kidolgozunk egy megoldást a folyamatra, majd egy szabványos cellával, szabványos robottal és a Sinumerik vezérlővel a teljes egységre vonatkozó CE minősítéssel kiegészítve szállíthatjuk le a rendszert. A robot nem a cella oldalában helyezkedik el, hanem a cella felett egy kereten rögzítjük – ez helyet takarít meg és így nagyobb munkatérrel gazdálkodhatunk, ráadásul így egyetlen robottal több cella is kiszolgálható. Ezzel pedig az átállási időket is ki tudjuk használni.

Teljesen összeszerelve szállítható

Még a legnagyobb robotcella is elfér egy teherautón. A leszállított egységek telepítése néhány óra alatt elvégezhető, még olyan alkalmazások esetén is, mint a vízsugaras vágás. Mivel nincs szükség speciális szerelésre vagy alkatrészekre, tulajdonképpen csak a cella és a robot alapbeállításait kell elvégezni. Maga a rendszer a telepítés után úgy működik, mint egy szerszámgép: CAD/CAM-rendszerrel programozható, a szerszámok és a berendezések automatikusan ellenőrizhetők és a Sinumerik integrált biztonsági funkcióit is használhatjuk.

A robotcellák egy egészen új lehetőséget nyitnak meg a gyártásban. A nyolc tengely új, hatékonyabb megmunkálási stratégiákat és rövidebb ciklusidőt ígér, ez egyes folyamatokban akár 30 százalékos időmegtakarítást jelent az öttengelyes megmunkálógépekkel szemben. A robotok és a cellák a felszereltségtől függően különböző feladatokban alkalmazhatók. Ráadásul a befektetés megtérülésére is van biztosíték: „Ha megváltozik a megrendelések összetétele, vagy egy folyamatot át kell alakítani, a robotcella is átalakulhat, illetve a robototprogram is megváltoztatható” – részletezi Peter Strittmatter. 

 „Nincs szükség robotikai szakértőre és nem kell újabb és újabb robotalkalmazásokkal vagy programozási nyelvekkel bajlódnunk. Mindent leprogramozhatunk a már jól ismert G-kódokkal, mintha egy szerszámgéppel dolgoznánk. A programokat CAD/CAM szoftverekkel állíthatjuk elő gyorsan és nagyon egyszerűen, ugyanazokon a munkaállomásokon, ugyanazokkal a szakemberekkel, akikkel eddig is együtt dolgoztunk a többtengelyes megmunkálóközpontok programozásában.” – Peter Strittmatter, a Maucher Formenbau GmbH autóipari beszállító ügyvezető igazgatója

Mi a következő lépés?

A Comau „Run MyRobot” Sinumerik 840D sl integrációval tervezett megoldásai nemcsak a Maucher gyárában bizonyítanak hónapok óta, hanem más ügyfeleknél is. A fókuszt arra helyezik, hogy olyan régóta működő alkalmazásokhoz állítsanak össze robotcellákat, mint amilyenekhez a Maucher Formenbaunál is tették. Miközben fejlesztik az innovatív CNC-robotikát, formabontó új megoldások születnek. „Jelenleg számunkra azok a megmunkálási feladatok a legérdekesebbek, amelyeknél alacsony terheléssel dolgoznak a gépek – ilyen például a polírozás vagy a sorjázás, amelyek egyre népszerűbbek kompozitok megmunkálásában is – ezek pedig robotokkal is könnyen kivitelezhetők” – magyarázza Dirk Brissé.

„A CNC-robotika a Sinumerik és a Run MyRobot rendszerekkel képes arra, hogy megmunkálóközpontok munkáját helyettesítse anélkül, hogy speciális programozótudásra lenne szükség a feladatok kivitelezéséhez. A CNC-vezérlésű robot a rakodáson kívül a munkadarabok elő- vagy akár párhuzamos megmunkálását is elvégezheti. Ezzel ezek a rendszerek jelentősen csökkenthetik az állásidőket és lerövidíthetik a gyártási időt is.

„Az olyan példák, mint a Maucher alkalmazásai vagy az első mobil robotokkal készített prototípusok jól mutatják, hogy a CNC-robotikának helye van a megmunkálások között és elképesztő lehetőségeket tartogat. Bár még csak gyerekcipőben jár ez a technológia, mégis a nyolctengelyes megmunkálások sem példa nélküliek. Lenyűgöz a robotcellák rugalmassága és könnyű, kecses szerkezete, ráadásul nincs szükség külön robotikai szakértőre sem a programozáshoz” – mondja Oliver Freisler, aki a Siemensnél támogatja a Friedrichshafen vállalatot a fejlesztésekben.

Kun Zsuzsanna
a szerző cikkei

hirdetés
Ha hozzá kíván szólni, jelentkezzen be!
 
hirdetés
hirdetés
hirdetés

Kiadónk társoldalai

hirdetés
hirdetés
hirdetés
hirdetés