Czołowa niemiecka firma z branży obróbki skrawaniem, Häberle, prezentuje swoją nową zautomatyzowaną celę produkcyjną. 

   

Zadanie: Opracowanie zwartej i wydajnej, zautomatyzowanej celi produkcyjnej do zastosowań związanych z obróbką skrawaniem.

Rozwiązanie: Integrując inteligentny system magazynowania i montowanego od góry, 5-osiowego robota FANUC LR Mate w zwartą celę z obrabiarką FANUC Robodrill, firma CNC Häberle zaprezentowała dynamiczne podejście do wielofunkcyjnej obróbki skrawaniem. Takie zorganizowanie celi pozwala elastycznie reagować na szeroki zakres rozmiarów oraz podejmować zarówno wysokospecjalistyczne, jak i masowe zadania obróbki skrawaniem — wszystko w stosunkowo niewielkiej przestrzeni. 

Wynik: Nowy, ekscytujący produkt o bardzo różnych zastosowaniach.    


Sugestie ze Szwabii dotyczące oszczędzania pieniędzy

Klienci są zachwyceni nową, automatyczną celą produkcyjną o doskonałej elastyczności

Nowe urządzenie CNC Häberle to połączenie nowych pomysłów z doświadczeniem producenta oraz integratora systemu. Efektem jest automatyczna cela produkcyjna, która zostanie po raz pierwszy pokazana na AMB.

Rainer Häberle doskonale zdaje sobie sprawę, że „produkty dobrze sprzedające się przez długi czas” nie rosną na drzewach lub raczej na uchwytach zacisków. Dlatego tak ważne jest posiadanie serii elastycznych urządzeń, aby móc na bieżąco odpowiadać na potrzeby rynku i zarabiać pieniądze.

Na AMB 2014, CNC Häberle, Laichingen, pokazała prototyp celi, uważanej za idealną z punktu widzenia producenta kontraktowego. Elastycznej w użytkowaniu, zajmującej mało miejsca, testowanej pod klucz i gotowej do pracy bez dodatkowego montażu na miejscu. Po zmontowaniu i uruchomieniu w Laichingen cela produkcyjna jest wysyłana do klienta „w jednym kawałku”. Mechanicy, elektrycy i programiści w miejscu instalacji nie muszą tracić czasu na dyskusje o okablowaniu lub sposobie podłączenia. Dzisiaj akceptujemy zamówienie, jutro rozpoczynamy produkcję — firma Häberle w końcu zrealizowała życzenie wielu użytkowników. Dodatkową korzyścią z ustandaryzowanego projektu (w zależności od wymagań) jest krótki czas dostawy.

Podstawowa koncepcja celi zakłada elastyczność w zakresie ustawiania różnych wielkości produkcji. Jest przeznaczona szczególnie do małych i średnich wielkości produkcji. Połączenie robota z urządzeniem do przechowywania zapewnia wymaganą elastyczność i jest opłacalne ze względu na typ automatyki. Naprawdę. Z jednakową efektywnością można wytwarzać nie tylko złożone części, które wymagają wielu narzędzi, ale również większą liczbę relatywnie prostych części. Rainer Häberle: „Jako producent kontraktowy potrzebujemy celi, która zapewnia obie te rzeczy, więc taką chcemy zbudować”. Na jak najmniejszym obszarze.

Są istotne argumenty przemawiające za wyborem podstawowego urządzenia, Robodrill α-D21LiA5, które ma małe rozmiary. Standardowe trzyosiowe urządzenie Robodrill zostało rozbudowane przez Häberle za pomocą sprawdzonych, standardowych osi, do urządzenia pięcioosiowego. Po zdjęciu panelu urządzenia na jednostce do przechowywania montowana jest specjalna karuzela stworzona przez Häberle. W nowej wersji IP67K pomiędzy nimi umieszczany jest robot LR Mate 200iD. Zarządza on wszelkimi manipulacjami na niewielkiej przestrzeni.

Jednostka do przechowywania także oferuje zaawansowane funkcje. Na pięciu poziomach karuzeli można przechowywać narzędzia i obrabiane części. W podstawowym scenariuszu wystarcza 21 pozycji ułożenia narzędzi w urządzeniu Robodrill. W urządzeniu do przechowywania można umieścić do dwunastu uchwytów, w których zaciskane są elementy. Decyzja o przechowywaniu narzędzi i elementów do obrabiania i zajmowania karuzeli nie musi być ostateczna. W karuzeli są wywiercone w równych dostępach otwory oznaczające poziomy, w których uchwyty mogą być montowane lub wyjmowane z nich w razie potrzeby.

Jest to również korzystne z punktu widzenia kosztów firmy Häberle: „Możemy prawie całkowicie złożyć urządzenie, łącznie z automatyzacją. Wystarczy, że klient wybierze określoną konfigurację narzędzi w końcowej fazie składania maszyny”. Jeżeli zadanie wykonywane przez urządzenie ulegnie zmianie po jakimś czasie, sprzęt może być zaadaptowany i narzędzia mogą być na przykład ustawione w dwóch rzędach, po jednym na każdym poziomie. W takim wypadku instalowane są odpowiednie uchwyty dla danego klienta.

Obrabiane elementy przygotowane z użyciem systemu z zerowym punktem montażu można przetwarzać losowo, w dowolnej kolejności. Aby zapobiec konieczności zmiany przystawek dla różnych obrabianych przedmiotów, wszystkie uchwyty obrabianych przedmiotów wyposażono w standardowy element pobierający. To pozwala uzyskać oszczędności związane z różnymi elementami pobierającymi dostosowanymi do ładunku, nawet, jeśli zmiana elementu pobierającego następuje w trakcie obróbki skrawaniem. W czasie pokazu w firmie AMB Häberle przedstawia różne zaciski — wszystkie można załadować do maszyny za pomocą elementu pobierającego. „Jeśli potrzeby operatora wykraczają poza obsługiwane wymiary, możemy oczywiście zintegrować dodatkowe urządzenia pobierające. Wszystko jest kwestią kosztów”, mówi Rainer Häberle.

Użyteczna wielkość obrabianego przedmiotu w tej celi Robodrill pozwala pracować z częściami o wymiarach do 150 mm x 150 mm x 150 mm. Przy takich specyfikacjach Häberle widzi zastosowanie w technologii medycznej — jedną z możliwości byłaby obróbka implantów dentystycznych. W takich zastosowaniach przechowuje się dużą liczbę dysków z nieobrobionymi częściami. Obróbka takich implantów jest skomplikowana, między innymi ze względu na twardość materiału. Dlatego w trybie w pełni automatycznym, na przykład podczas weekendu, używane są narzędzia przeciwstawne, które można łatwo przechowywać w karuzeli. Zbadanie, w jakich czasach cyklu można obrabiać takie elementy, to jedna z usług zapewnianych przez firmę CNC Häberle.

Pomimo całej automatyzacji standardowe „tryby operacyjne” zawierają także ręczne ładowanie. To coś, co kontraktowy dostawca musi zrobić. „Nic łatwiejszego”, potwierdza Rainer Häberle. Cela zrobotyzowana nie musi być umieszczana z boku, nie jest konieczne otwieranie dodatkowych drzwi bezpieczeństwa. Aby uzyskać dostęp do części, które mają być umieszczone w zacisku i poddane obróbce, wystarcza zwykły przycisk odblokowujący. Wszystkie funkcje związane z bezpieczeństwem są zapewnione za pomocą CNC FANUC.

Jednak przełączenie na dowolnego innego robota Robodrill może nie być możliwe, ponieważ w celu zaoferowania w ten sposób kompletnego pakietu niezbędna jest wstępna konfiguracja. Celem, jaki przyświeca firmie Häberle, jest możliwie duża standaryzacja i tworzenie rozwiązań z możliwie małą liczbą komponentów i części. „Nie może się zepsuć, jeśli tego tam nie ma”. 5-osiowa maszyna z 21 pozycjami narzędzi, robot i jednostka do przechowywania są zatem również trwałym rozwiązaniem, które może być stosowane do różnorodnych zadań obróbki skrawaniem dzięki swojej wszechstronności. Dla klientów, którym wystarcza mniejsza liczba opcji pod względem elastyczności i miejsc przechowywania, przygotowaliśmy wersję 5-osiową bez robotycznego elewatora do przechowywania palet.

„Wszyscy wiedzą, jakie są możliwości sterowników Robodrill”, stwierdza Rainer Häberle. Jest przekonany, że klienci są dobrze poinformowani. Uważa, że mógłby im wspomnieć, że można szybko przetworzyć linię kodu lub idealnie wygładzić kontur, ale „oni to już wiedzą”. Jest jednak jedna zaleta, którą zawsze podkreśla: „W czasie normalnej pracy robot może być całkowicie sterowany z urządzenia Robodrill”. Z własnego doświadczenia wie, jak szybki dostęp do funkcji robota jest potrzebny operatorom w pewnych sytuacjach. Może tylko w celu otwarcia lub zamknięcia przystawki, ponieważ robot wziął nieodpowiednie narzędzie, lub aby wycofać narzędzie po awaryjnym wyłączeniu. Niezbędne do tego celu są sterowniki programujące. Jednak robot ma w celi swój własny sterownik.

Urządzenie i robot komunikują się za pomocą wewnętrznego połączenia FL-Net. Dane i informacje są wymieniane za pomocą interfejsu FL-Net, czyli łącza magistrali. Ta wymiana jest obsługiwana przez funkcję „połączenie robota” — oczywiście działa ona w obie strony. Ponieważ tak, jak robot może być sterowany za pomocą interfejsu CNC, informacje o urządzeniu mogą być wysyłane za pomocą sterownika programującego robota.

Zastosowany robot jest również nowy. Do zaprojektowania kompaktowej celi firma Häberle otrzymała jeden z pierwszych modeli LR Mate 200iD w wersji IP67K. Ten robot FANUC jest tak wyposażony, że może być czyszczony z ciśnieniem do 100 barów. Łożyskowanie/wnętrze robota znajduje się pod ciśnieniem powietrza. Zapobiega to wnikaniu środka chłodzącego lub jakichkolwiek skrawków. Ciężar własny wynosi 25 kg i pozwala na dopuszczalne obciążenie nadgarstka wynoszące 7 kg przy zasięgu 717 mm. Parametry te są doskonale dopasowane do tego zadania. Bardzo praktycznym rozwiązaniem jest także połączenie wtykowe na spodzie. Ponieważ robot jest zainstalowany w maszynie w pozycji wiszącej, biegnące do góry kable połączeniowe można bezpośrednio wyprowadzić z obudowy urządzenia.

Jak inni producenci kontraktowi cenią pomysły Häberle, można będzie zobaczyć podczas pokazów AMB.