Compania germană de vârf din domeniul prelucrării, Haeberle, îşi prezintă noua celulă de producţie automatizată. 

   

Sarcină: Dezvoltarea unei celule de producţie compactă şi eficientă pentru aplicaţii de prelucrare.

Soluţie: Integrând un sistem inteligent de stocare şi un robot cu 5 axe FANUC LR Mate cu montaj suspendat într-o celulă compactă cu un centru vertical FANUC Robodrill, Haeberle CNC a dezvoltat o nouă abordare dinamică pentru prelucrarea multifuncţională. Această structură a celulei oferă flexibilitatea necesară pentru a răspunde unei game de dimensiuni de loturi şi pentru a îndeplini sarcini de prelucrare complexe şi de mare volum, toate acestea pe o amprentă foarte modestă. 

Rezultat: Un nou produs incitant, cu o varietate dinamică de aplicaţii.    


Când şvabii fac sugestii cu privire la economisirea banilor

Clienţii sunt impresionaţi de noua celulă automată de producţie cu o flexibilitate superioară

Într-un nou sistem de prelucrare, CNC Häberle, atât producător pe contract, cât şi integrator de sisteme, a combinat ideile noi cu experienţa. Rezultatul este o celulă de producţie automată care va fi prezentată pentru prima dată la AMB.

Rainer Häberle ştie prea bine că, pentru producătorii pe contract, „produsele cu vandabilitate mare pe termen lung” nu cresc în copaci şi nici în mandrinele de strângere. De aceea este important să se păstreze o gamă flexibilă de utilaje, pentru a răspunde cerinţelor şi pentru a obţine câştiguri.

La AMB 2014, CNC Häberle, Laichingen, prezintă prototipul celulei considerate ideale din perspectiva producătorului pe contract. Flexibilă în utilizarea zilnică, necesitând un spaţiu util redus, testată la cheie şi pregătită de punere în funcţiune fără activităţi suplimentare de asamblare. Odată fazele de asamblare şi rodaj finalizate la Laichingen, celula de producţie este livrata clientului „într-o singură piesă”. Nu este nevoie ca mecanicii, electricienii şi programatorii de la locaţie să consume timp preţios pentru a discuta despre cablaj sau conexiuni. Acceptaţi transportul astăzi, începeţi producţia mâine – Häberle transformă, în fine, o dorinţă frecvent exprimată de utilizatori în realitate. Un avantaj suplimentar al structurii standardizate (în funcţie de cerere) îl reprezintă un timp de livrare mai redus.

Ideea de bază a celulei constă din capacitatea de a răspunde flexibil la loturi de diferite dimensiuni. Acesta este proiectat pentru loturi de dimensiuni mici, cel mult medii. Combinaţia robot/unitate de stocare oferă flexibilitatea necesară şi este economică datorită tipului de automatizare. Aceasta asigură rezultate. Nu doar piese prelucrate sofisticate, cu necesităţi ridicate de utilizare a uneltelor, dar şi numere mari de piese, cu specificaţii relativ simple, pot fi produse cu egală eficienţă. Rainer Häberle: „Dorim să construim o celulă capabilă de ambele operaţii, deoarece noi, în calitate de producător pe contract, avem nevoie de ambele.” Şi ocupă un spaţiu minimum posibil.

Acestea sunt argumente convingătoare pentru alegerea maşinii de bază, un Robodrill α-D21LiA5, care deja ocupă un spaţiu foarte limitat. Maşina standard Robodrill cu trei axe a fost transformată de Häberle, utilizând axe standardizate, cu valoare demonstrată, într-un utilaj cu cinci axe. S-a demontat un panou lateral al utilajului şi s-a montat un carusel, special realizat şi construit de Häberle ca unitate de depozitare. Intercalate între acestea se află un LR Mate 200iD în noua versiune IP67K. Acesta gestionează manipularea în zone cu spaţiu limitat.

De asemenea, unitatea de depozitare oferă caracteristici puternice. Cele cinci niveluri ale caruselului pot accepta unelte şi piese de prelucrat. Într-un scenariu de bază, cele douăzeci şi una de poziţii ale utilajului Robodrill sunt suficiente, iar în unitatea de depozitare se pot stoca până la douăsprezece suporturi, cu piese de lucru pre-strânse, pe nivel. Decizia de stocare a uneltelor şi a pieselor de lucru pentru prelucrat, şi implicit de ocupare a caruselului, nu trebuie să fie finală. Nivelurile din carusel prezintă orificii găurite, care se potrivesc la intervale regulate, în care se pot monta şi re-monta suporturi corespunzătoare.

Aceasta este avantajos şi pentru produsul final al lui Häberle: „Pot să asamblez utilajul aproape în totalitate, inclusiv automatizarea, până când clientul optează pentru o anumită configuraţie a uneltelor în faza finală de asamblare a utilajului.” Iar dacă operaţia de prelucrare se modifică după un timp, echipamentul poate fi adaptat şi uneltele, de exemplu, pot fi aranjate pe două rânduri, în loc de un rând pe nivel. Se pot instala suporturi corespunzătoare pentru clientul respectiv.

Piesele de prelucrat pregătite cu un sistem de montare cu punct zero pot fi procesate aleator şi în orice succesiune de comenzi. Pentru a preveni necesitatea de a modifica unealta ataşată pentru diferite piese de prelucrat, suporturile pentru piese de lucru sunt toate prevăzute cu un sistem standardizat de facilitare a selectării. Astfel se economisesc costuri pentru diferitele dispozitive de preluare şi o suprasarcină semnificativă, chiar dacă un dispozitiv de preluare este schimbat în paralel pe durata timpului de prelucrare. În cadrul demonstraţiei utilajului de la AMB, Häberle prezintă diferitele unităţi de prindere care pot fi toate încărcate în utilaj cu un dispozitiv de preluare. „Dacă necesităţile operatorului trec dincolo de dimensiunile posibile, este posibilă şi integrarea de dispozitive de preluare suplimentare. Totul este o problemă de cost”, spune Rainer Häberle.

Dimensiunea utilă a piesei de prelucrat din celula Robodrill este pentru piese cu un volum de până la 150 mm x 150 mm x 150 mm. Häberle întrevede posibile aplicaţii cu această specificaţie în domeniul tehnologiei medicale – o posibilitate ar putea-o reprezenta prelucrarea implanturilor dentare. Într-o aplicaţie ca aceasta, numeroase piese brute tip flansa trebuie păstrate la îndemână. Prelucrarea unor implanturi precum aceasta este complexă, nu în ultimul rând deoarece materialul este foarte dur. Acesta este motivul pentru care, în modul complet automat, respectiv în weekend, de exemplu, se utilizează unelte complementare care pot fi depozitate cu uşurinţă în carusel. Printre serviciile furnizate de CNC Häberle se numără şi examinări privind timpii de ciclu la care se pot uzina piese de prelucrat precum acestea.

În ciuda tuturor automatizărilor: „Modurile de operare” standard includ, de asemenea, încărcarea manuală. Aceasta este, uneori, o operaţie pe care trebuie să o execute un contractant. „Nimic mai simplu”, confirmă Rainer Häberle. Nu este necesară împingerea în lateral a celulei robotizate şi nu este necesară deschiderea niciunei uşi de siguranţă suplimentare. Un buton de deblocare absolut normal este suficient pentru acces, dacă piesa urmează a fi fixată pentru procesare. Toate funcţiile de siguranţă sunt asigurate prin intermediul funcţiei de siguranţă FANUC CNC.

Cu toate acestea, comutarea la orice utilaj existent Robodrill nu este posibilă. Deoarece, pentru a oferi pachetul complet în acest mod, sunt necesare anumite preconfigurări. Intenţia lui Häberle este de a standardiza cât mai mult posibil şi de a se descurca utilizând un număr cât mai redus de componente şi piese. „Nu se poate defecta dacă nu se află acolo de la bun început.” Maşina cu 5 axe şi 21 de poziţii de scule , un robot şi o unitate de depozitare este, de asemenea, robustă şi poate fi utilizată în mod eficient pentru o largă diversitate de operaţii de prelucrare, datorită calităţilor sale polivalente. Pentru cei care preferă un număr mai redus de opţiuni în ceea ce priveşte flexibilitatea şi spaţiile de stocare, există o versiune de bază cu 5 axe fără liftul robotizat de tip elevator pentru depozitarea paleţilor.

„Ştim cu toţii care sunt posibilităţile controlului Robodrill”, spune Rainer Häberle, încrezător că clienţii săi sunt bine informaţi. El arată că li se poate menţiona acestora faptul că se poate procesa rapid o linie de cod sau efectua o netezire de calitate a conturului, dar „ei ştiu deja acest lucru”. Totuşi, există o caracteristică pe care el o specifică în mod expres. „La funcţionarea normală, robotul poate fi controlat complet de la Robodrill." Pornind de la propria producţie, el ştie cât de rapid trebuie, uneori, operatorul să aibă acces la o funcţie a robotului. Poate numai pentru deschiderea sau închiderea uneltei ataşate, pentru că a ales o unealtă eronată sau pentru retragerea uneltei după o oprire de urgenţă. Consola de comenzi portabilă a sistemului de control al robotului nu este necesară pentru aceasta. Totuşi, robotul dispune de propriul său controler în celulă.

Utilajul şi robotul sunt legate prin intermediul reţelei interne FL-Net. Schimbul de date şi informaţii se realizează prin intermediul interfeţei FL-Net, care nu este altceva decât o legătură de tip Fieldbus. Acest schimb este asigurat prin intermediul funcţiei „Conexiune robot” – şi, desigur, funcţionează în ambele sensuri. Deoarece, exact aşa cum robotul poate fi controlat prin intermediul interfeţei CNC, informaţiile despre utilaj pot fi obţinute prin intermediul consolei de comenzi portabile a robotului.

De asemenea, robotul implementat este nou. Pentru proiectarea celulei compacte, Häberle a primit unul dintre primele modele LR Mate 200iD în versiune IP67K. Acest robot FANUC este echipat pentru a putea fi curăţat la presiune înaltă, de până la 100 bar. Rulmentul / interiorul robotului se află sub presiune pneumatică. Aceasta previne pătrunderea oricărui lichid de răcire şi a aşchiilor. Greutatea proprie de 25 kg pentru o sarcină utilă maximă de 7 kg pe articulaţie, şi o rază de acţiune de 717 mm sunt perfect potrivite pentru această operaţiune. De asemenea, foarte practică este conexiunea cu mufă din partea inferioară. Deoarece robotul este instalat în utilaj într-o poziţie suspendată, cablurile de conexiune orientate în sus pot fi pozate direct în afara carcasei utilajului.

Cât de mult apreciază contractorii ideile lui Häberle se va vedea la expoziţia comercială AMB de matriţe.