Haeberle, azienda di lavorazione meccanica tedesca leader sul mercato, presenta la nuova cella di produzione automatizzata di sua produzione. 

   

Obiettivo: Sviluppare una cella di produzione automatizzata compatta ed efficiente per le applicazioni di lavorazione meccanica.

Soluzione: Con l'integrazione di un sistema di stoccaggio intelligente e di un robot top-mount FANUC LR Mate a 5 assi in una cella compatta con un robot FANUC Robodrill, CNC Haeberle ha sviluppato un nuovo approccio dinamico alla lavorazione multi-funzione. La disposizione della cella offre la flessibilità necessaria per rispondere a una grande varietà di dimensioni di lotto e di eseguire attività di lavorazione meccanica sofisticate e su volumi elevati con minimo ingombro a terra. 

Risultato: Un nuovo prodotto straordinario con una dinamica varietà di applicazioni.    


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Clienti colpiti dalla nuova cella di produzione automatizzata con flessibilità superiore

In una nuova lavorazione meccanica, CNC Häberle, produttore a contratto e integratore di sistemi, ha combinato esperienza e nuove idee. Il risultato è una cella di produzione automatizzata che sarà presentata per la prima volta alla AMB.

Rainer Häberle è fin troppo consapevole del fatto che, per i produttori a contratto, "i prodotti più venduti a lungo termine" non crescono sugli alberi, o meglio non crescono sui mandrini di serraggio. Ecco perché è importante mantenere una gamma di macchinari flessibile, al fine di rispondere alla domanda e registrare profitti.

Alla AMB 2014, CNC Häberle, Laichingen, svela il prototipo della cella considerata ideale dal punto di vista del produttore a contratto. Flessibilità nell'uso quotidiano, minimo ingombro a terra, preconfigurata e pronta per essere messa in funzione senza ulteriore montaggio. Una volta completate le fasi di assemblaggio e rodaggio a Laichingen, la cella di produzione è spedita al cliente "in un unico pezzo". Non occorre che meccanici, elettricisti e programmatori sul posto perdano tempo prezioso a discutere di cablaggio o connessioni. Accettare la spedizione un giorno e avviare la produzione il giorno successivo. Häberle sta finalmente trasformando in realtà questo desiderio spesso espresso dagli utenti. Un ulteriore vantaggio del design standardizzato (a seconda della domanda) è il tempo di consegna più breve.

L'idea di base della cella è essere in grado di rispondere in modo flessibile alle diverse dimensioni dei lotti. È destinata ai lotti di dimensioni da piccole a medie al massimo. La combinazione di robot/unità di stoccaggio offre la flessibilità necessaria ed è economica grazie al tipo di automazione. Offre risultati eccellenti. È possibile produrre con la stessa efficienza non solo pezzi sofisticati con spese elevate per gli utensili, ma anche un maggior numero di unità con specifiche relativamente semplici. Rainer Häberle: "Desideriamo realizzare una cella in grado di portare a termine entrambe le attività perché, in qualità di produttori a contratto, abbiamo bisogno di entrambe". Con l'ingombro minore possibile.

Questi sono argomenti convincenti per scegliere la macchina di base, un modello Robodrill α-D21LiA5, già caratterizzato da un ingombro ridotto. La macchina Robodrill standard a tre assi è stato aggiornato da Häberle, utilizzando assi collaudati e standardizzati, a una macchina a cinque assi. Un pannello laterale della macchina viene rimosso, e un nastro sviluppato e realizzato appositamente da Häberle viene montato come unità di stoccaggio. Al centro vi è un robot LR Mate 200iD nella nuova versione IP67K. Consente di eseguire la manipolazione in spazi ridotti.

L'unità di stoccaggio offre inoltre funzioni avanzate. Nel nastro a cinque livelli è possibile riporre utensili e pezzi. In uno scenario di base, le ventuno posizioni degli utensili di Robodrill sono sufficienti, pertanto nell'unità di stoccaggio è possibile riporre fino a dodici supporti con pezzi pre-serrati per livello. La decisione di riporre utensili e pezzi per la lavorazione meccanica, e quindi occupare il nastro, non deve essere definitiva. I livelli nel nastro presentano fori con attacchi a intervalli regolari, in cui i supporti appropriati possono essere montati e sostituiti in base alle necessità.

Ciò si riflette positivamente anche sui profitti di Häberle: "Posso montare la macchina quasi interamente, compresa l'automazione, fino a quando il cliente non sceglie una configurazione utensili specifica nella fase finale di assemblaggio della macchina". E se l'attività di lavorazione meccanica cambia dopo qualche tempo, l'attrezzatura può essere adattata e gli utensili, ad esempio, possono essere disposti in due file anziché in una per ogni livello. Staffe appropriate vengono quindi installate per il cliente specifico.

I pezzi preparati con un sistema di montaggio a punto zero possono essere lavorati in modo casuale e in qualsiasi sequenza. Per evitare di dover cambiare anche il collegamento per i diversi pezzi, i supporti dei pezzi sono tutti dotati di un ausilio di pick and place standardizzato. Ciò riduce i costi dei diversi robot per prelievo e il relativo sovraccarico, anche se un robot per prelievo viene cambiato in parallelo durante la lavorazione meccanica. Nel corso della dimostrazione della macchina presso AMB, Häberle mostra diverse unità di serraggio che possono tutte essere caricate nella macchina con un robot per prelievo. ù"Se le esigenze dell'operatore vanno oltre le dimensioni possibili, è possibile integrare in modo naturale robot per prelievo aggiuntivi. È tutta una questione di costi", afferma Rainer Häberle.

La dimensione utile dei pezzi in questa cella Robodrill è per parti con un volume fino a 150x150x150 mm. Häberle intravede possibili applicazioni di tale specifica nella tecnologia medicale: una possibilità sarebbe la lavorazione meccanica di impianti dentali. In un'applicazione come questa, è necessario tenere a portata di mano numerosi dischi di pezzi grezzi. La lavorazione meccanica di protesi come queste è complessa, anche perché il materiale è molto duro. Per questo motivo nel modo completamente automatico, ovvero durante il fine settimana, ad esempio, vengono utilizzati utensili equivalenti che possono essere facilmente riposti nel nastro. Esami dei tempi di ciclo in cui è possibile eseguire la lavorazione meccanica dei pezzi come questi sono tra i servizi forniti da CNC Häberle.

L'automazione nonostante tutto: Le "modalità di funzionamento" standard includono anche il carico manuale. Questa è un'attività che un produttore a contratto deve eseguire, "Nulla è più facile" conferma Rainer Häberle. Non è necessario che la cella robotizzata venga spinta lateralmente, non devono essere aperte porte di sicurezza aggiuntive. Un normale pulsante di sblocco è sufficiente per l'accesso se la parte deve essere serrata per la lavorazione. Tutte le funzioni di sicurezza sono assicurate tramite la funzione di sicurezza FANUNC CNC.

La conversione di qualsiasi Robodrill esistente potrebbe, comunque, non essere possibile. Questo perché, per offrire il pacchetto completo, sono necessarie alcune preconfigurazioni. L'obiettivo di Häberle, quindi, è di uniformare quanto più possibile, e di gestire il minor numero di componenti e parti possibili. "Non può fallire se non è presente". La macchina a 5 assi con 21 posizioni utensile, un robot e un'unità di stoccaggio è quindi anche robusta e può essere utilizzata in modo efficace per innumerevoli attività di lavorazione meccanica, grazie all'eccezionale versatilità. Per coloro che preferiscono un minor numero di opzioni in termini di flessibilità e slot di stoccaggio, è disponibile una versione di base a 5 assi senza sollevamento robotico a paternoster per lo stoccaggio dei pallet.

"Tutti sanno quello che il controllo Robodrill è in grado di fare", afferma Rainer Häberle, sicuro che i suoi clienti siano bene informati. Dichiara che si potrebbe spiegare ai clienti il fatto che è possibile elaborare rapidamente una riga di codice o eseguire una rifinitura dei contorni di qualità, ma "lo sanno già". Tuttavia, vi è una qualità che sottolinea espressamente. "Durante il normale funzionamento, il robot può essere completamente controllato da Robodrill". Grazie alla propria esperienza di produzione, sa quanto velocemente l'operatore deve talvolta accedere a una funzione del robot. Magari solo per aprire o chiudere il collegamento, perché ha prelevato l'utensile errato o per ritrarre l'utensile a seguito di un arresto di emergenza. La tastiera di programmazione del controllo del robot non è necessaria per eseguire questa operazione. Tuttavia, il robot dispone di un controllore dedicato nella cella.

Macchina e robot sono collegati tramite l'FL-Net interno. Dati e informazioni vengono scambiati tramite l'interfaccia di FL-Net, niente di più che un collegamento bus di campo. Questo scambio è supportato dalla funzione "Robot Connection" che, naturalmente, funziona in entrambe le direzioni. Poiché, come il robot può essere controllata tramite l'interfaccia CNC, le informazioni sulla macchina possono essere richieste anche tramite la tastiera di programmazione del robot.

Anche il robot impiegato è nuovo. Per la progettazione della cella compatta, Häberle ha ricevuto uno dei primi modelli LR Mate 200iD nella versione IP67K. Il robot FANUC è equipaggiato in modo da poter essere pulito ad alta pressione fino a 100 bar. Il cuscinetto/l'interno del robot è sotto pressione. Ciò impedisce la penetrazione del liquido di raffreddamento, e di qualsiasi tipo di truciolo. Il peso morto di 25 kg per un carico massimo di 7 kg al polso, e un'estensione del braccio di 717 mm sono calibrati perfettamente per l'attività. Inoltre il connettore a spina sul lato inferiore è molto pratico. Poiché il robot è installato nella macchina in posizione sospesa, i cavi di collegamento verso l'alto possono essere posati direttamente all'esterno dal corpo macchina.

Alla fiera AMB sarà possibile valutare come le idee di Häberle saranno accolte dagli altri produttori a contratto.