Навигация

Водещата немска фирма за машинна обработка на метали Haeberle представя своята нова автоматизирана производствена клетка. 

   

Заданието: Разработване на компактна и ефективна автоматизирана производствена клетка за приложения за машинна обработка на метали.

Решението: Интегрирайки оптимизирана система за съхраняване и 5-осов робот FANUC LR Mate с горен монтаж в компактна работна клетка с FANUC Robodrill, CNC Haeberle разработи динамичен нов подход към многоцелевата машинна обработка. Тази организация на работната клетка осигурява гъвкавостта да се реагира на различни по размери партиди. Възможни са както сложни, така и многосерийни задачи за обработка – всичко това в изключително скромно производствено пространство. 

Резултатът: Вълнуващ нов продукт с динамично разнообразие от приложения.    


Всички елементи на ефективната машинна обработка

Когато шваби предлагат как да се пести

Клиентите са впечатлени от новата автоматизирана производствена клетка с превъзходна гъвкавост

В нов тип машинна обработка на метали CNC Häberle, едновременно производител по договор и системен интегратор, е комбинирал нови идеи с опита. Резултатът е автоматизирана производствена клетка, която за първи път ще бъде представена на AMB.

Райнер Хеберле е напълно наясно с факта, че за контрактните производители „най-продаваните за продължително време продукти“ не растат по дърветата, или по-точно казано не растат по затегателните патронници. Затова е толкова важно да се поддържа гъвкав асортимент от машини, за да може да се отговори на търсенето и да се генерират печалби.

На AMB 2014 CNC Häberle, Лайхинген, представя за първи път прототипа на клетката, считана за идеална от гледна точка на контрактния производител. Гъвкава за ежедневно използване, изискваща само малко производствена площ, тествана и напълно готова, с възможност да бъде пусната в експлоатация без допълнителни разходи за сглобяване. След завършване на сглобяването и фазата на въвеждане в Лайхинген производствената клетка се доставя на клиента като „готов модул“. Няма нужда от механици, електротехници и програмисти на място, които да губят ценно време в обсъждане на прокарването на кабелите и свързванията. Днес приемаш доставката – утре започваш производството – в крайна сметка Häberle превръща в реалност това често изразявано желание от потребителите. Допълнително предимство на стандартизираната конструкция (в зависимост от търсенето) е по-краткото време на доставка.

Основната идея на работната клетка е да може гъвкаво да отговаря на различните размери партиди. Тя е предназначена най-вече за малки до средноголеми партиди. Съчетанието робот/магазин предлага необходимата гъвкавост и е икономично поради типа автоматизация. То обезпечава. С една и съща ефективност могат да се произвеждат не само сложни обработвани детайли с високи допълнителни разходи за инструменти, но така също и по-големи количества с относително прости спецификации. Райнер Хеберле: „Искаме да изградим клетка, която може да прави и двете, защото като контрактен производител се нуждаем и от двете.“ И на колкото се може по-малка производствена площ.

Това са убедителни аргументи за избор на базовата машина – Robodrill α-D21LiA5, която сама по себе си има много скромна основа. Триосовият стандартен Robodrill е надграден от Häberle с помощта на доказани и стандартизирани оси до петосова машина. Страничният панел на машината е махнат и като магазин е монтиран карусел, специално разработен и конструиран от Häberle. Между тях е поставен LR Mate 200iD в новата му версия IP67K. Той се справя с манипулирането на тесните места.

Магазинът също предлага мощни функции. Петте нива на карусела могат да побират инструменти и обработвани детайли. В базовия вариант двадесетте и една позиции за инструментите на Robodrill са достатъчни, след като в магазина на всяко ниво могат да се съхраняват до дванадесет държача с предварително захванати обработвани детайли. Решението да се съхраняват инструменти и детайли за машинна обработка и по този начин да се запълни каруселът не е задължително да е окончателно. Нивата в карусела имат пробити отвори с приспособления за закрепване на равномерни интервали, в които може да се монтират съответните държачи и да се заменят при нужда.

Това е добре и за крайния продукт на Häberle: „Мога да сглобя машината почти напълно, включително автоматиката, докато клиентът избере конкретна конфигурация от инструменти в крайната фаза на сглобяване на машината.“ А ако задачата за машинна обработка се промени след време, оборудването може да се адаптира, а инструментите например да се подреждат на два реда вместо по един на ниво. След това се инсталират подходящи конзоли за конкретния клиент.

Обработваните детайли, подготвени със система за монтиране в нулевата координата, могат да се обработват на случаен принцип и във всякаква последователност. За да се избегне необходимостта и от смяна на приспособлението за закрепване за различните обработвани детайли, държачите им са оборудвани със стандартизирано помощно средство за захващане. Това спестява разходи за различни захвати и съответните допълнителни разходи дори ако захватът се сменя паралелно по време на машинната обработка. При демонстрацията на машината на AMB Häberle показа различни устройства за захващане, които могат да се заредят в машината със захват. „Ако нуждите на оператора излизат извън възможните размери, лесно могат да се интегрират и допълнителни захвати. Всичко е въпрос на себестойност“, казва Райнер Хеберле.

Полезният размер на обработваните детайли в тази клетка на Robodrill е за части с обем до 150 мм x 150 мм x 150 мм. Häberle вижда възможни приложения с тази спецификация в медицинските технологии, едно от които би могло да бъде машинната обработка на зъбни импланти. В приложение като това се поддържат в наличност множество дискове за заготовки. Машинната обработка на импланти като тези е сложна, не на последно място защото материалът е много твърд. Затова в изцяло автоматичен режим, т.е. в течение на уикенда например, се използват аналози на инструментите, които могат лесно да се съхраняват в карусела. Изследвания, при които могат машинно да се обработват работни детайли с такива времена за цикъл, са сред услугите, предоставяни от CNC Häberle.
.
Въпреки цялата автоматизация: Стандартните „работни режими“ включват също и ръчно зареждане. Това е нещо, което контрактният производител трябва да прави. „Няма нищо по-лесно от това“, твърди Райнер Хеберле. Роботизираната клетка не трябва да се избутва настрани, няма нужда да се отваря допълнителна защитна врата. Напълно обикновен бутон за отключване е достатъчен за достъп, ако детайлът трябва да се захване за обработка. Всички защитни функции се гарантират посредством функцията за безопасност на ЦПУ на FANUC.

Въпреки това преминаването към съществуващ Robodrill невинаги е възможно. Защото за да се предложи пълният пакет по този начин, са необходими определени предварителни конфигурации. Целта на Häberle при това е да стандартизира колкото е възможно повече и да се справя с колкото е възможно по-малко компоненти и части. „На първо място, не може да се развали, ако не е там.“ Ето защо 5-осовата машина с 21 позиции на инструментите, робот и магазин е и стабилна комбинация и може да се използва ефективно за широк спектър от задачи за машинна обработка благодарение на универсалните ѝ качества. За онези, които предпочитат по-малко опции по отношение на гъвкавост и гнезда за съхранение, се предлага базова 5-осова версия без роботизирания многоклетъчен асансьор за съхранение на палети.

„Всеки знае на какво е способно управляващото устройство на Robodrill“, казва Райнер Хеберле, убеден, че клиентите му са добре информирани. Той казва, че човек би могъл да им спомене факта, че с него можете бързо да обработите ред на програма или да извършвате качествено изглаждане на профилите, но „те вече знаят това“. Има обаче едно качество, което той изрично подчертава. „При нормална работа роботът може изцяло да се управлява от Robodrill.“ От своето собствено производство той знае колко бърз достъп е нужен понякога на оператора до дадена функция на робота. Вероятно само за да отвори или затвори приспособлението, защото е захванало грешния инструмент, или за да прибере инструмента след аварийно изключване. Пултът за обучение на управлението на робота не е необходим за това. Все пак роботът има собствен контролер в клетката.

Машината и роботът се свързват чрез вътрешна FL-Net. Данните и информацията се обменят чрез интерфейса на FL-Net, нищо повече от Fieldbus връзка. Този обмен се поддържа от функцията „Свързване на робота“ (Robot Connection) – който разбира се работи и в двете посоки. Защото точно както роботът може да се контролира чрез интерфейса на ЦПУ, информацията относно машината може да се извика посредством пулта за обучение на робота.

Използваният робот също е нов. За разработването на компактната клетка Häberle получават едни от първите модели LR Mate 200iD във версия IP67K. Този робот на FANUC е оборудван така, че може да се почиства с високо налягане до 100 бара. Лагерите/вътрешността на робота е под въздушно налягане. Това предпазва от проникване на охлаждащо вещество и каквито и да е стружки. Собственото тегло от 25 кг за максимален полезен товар от 7 кг на китката и обсегът от 717 мм са идеално пригодени за задачата. Много практична е щепселната връзка от долната страна. Тъй като роботът е инсталиран в машината във висящо положение, преминаващите нагоре свързващи кабели могат да се разположат директно извън корпуса на машината.

Колко други контрактни производители оценяват идеите на Häberle ще стане ясно на търговското изложение AMB.