Keď Švábi navrhujú, ako ušetriť
Na zákazníkov zapôsobila nová automatizovaná výrobná jednotka s vynikajúcou flexibilitou
V novom obrábacom centre zmluvný výrobca a zároveň integrátor systému CNC Häberle skombinoval nové nápady so skúsenosťami. Výsledkom je automatizovaná výrobná jednotka, ktorá bude po prvýkrát predstavená na veľtrhu AMB.
Rainer Häberle si je až príliš dobre vedomý, že dlhodobé bestsellery zmluvných výrobcov nerastú na stromoch, alebo presnejšie, na skľučovadlách. Preto je dôležité udržiavať si flexibilný strojový park, ktorý umožní reagovať na dopyt, a zarábať.
Na veľtrhu AMB 2014 laichingenský závod CNC Häberle uviedol prototyp jednotky považovaný za ideálny z hľadiska zmluvného výrobcu. Je flexibilný na každodenné používanie, vyžaduje len málo priestoru, je otestovaný na kľúč a možno ho uviesť do prevádzky bez akýchkoľvek režijných nákladov na montáž. Po dokončení fázy montáže a zábehu v Laichingene sa výrobná jednotka odošle zákazníkovi ako jeden kus. Mechanici, elektrikári ani programátori na pracovisku nemusia márniť svoj drahocenný čas riešením kabeláže či pripojenia. Ak zásielka dorazí dnes, zajtra môžete vyrábať – spoločnosť Häberle konečne mení toto želanie mnohých používateľov na realitu. Ďalšou výhodou štandardizovaného dizajnu (v závislosti od dopytu) je rýchle doručenie.
Základnou myšlienkou jednotky je možnosť flexibilne reagovať na rozličné veľkosti šarží. Je určená na malé až stredne veľké šarže. Kombinácia robota a skladovacej jednotky ponúka potrebnú flexibilitu a je ekonomická vzhľadom na typ automatizácie. Poskytuje všetko potrebné. Nielen sofistikované obrobky s veľkou nástrojovou réžiou, ale aj väčšie počty kusov s relatívne jednoduchými špecifikáciami je možné vyrábať rovnako efektívne. Rainer Häberle: „Chceme vytvoriť jednotku, ktorá dokáže oboje, pretože ako zmluvný výrobca potrebujeme oboje.“ A na čo najmenšej ploche.
Toto sú presvedčivé argumenty v prospech základného stroja Robodrill α-D21LiA5, ktorý je už veľmi priestorovo úsporný. Firma Häberle vylepšila trojosový štandardný robot Robodrill na päťosový stroj s využitím osvedčených a štandardizovaných osí. Bočný panel stroja bol odstránený a ako skladovacia jednotka sa montuje karuselový pás špeciálne vyvinutý a skonštruovaný firmou Häberle. Medzi nimi je umiestnený robot LR Mate 200iD vo svojej novej verzii IP67K, ktorý zvládne manipuláciu v tesných priestoroch.
Aj skladovacia jednotka ponúka výkonné funkcie. Päť karuselových úrovní postačuje na nástroje aj obrobky. Pri základnom scenári stačí dvadsaťjeden polôh nástrojov robota Robodrill a v skladovacej jednotke je možné umiestniť na každú úroveň dvanásť držiakov s vopred upnutými obrobkami. Rozhodnutie skladovať nástroje a obrobky na strojové obrábanie a zaberať tak miesto na karuselovom páse nemusí byť konečné. Karuselové úrovne majú v pravidelných intervaloch vyvŕtané otvory, do ktorých je možné namontovať príslušné držiaky a podľa potreby ich vymieňať.
Pre spoločnosť Häberle to znamená značnú úsporu: „Môžeme zostaviť takmer celý stroj vrátane automatizácie a v konečnej fáze montáže si zákazník vyžiada konkrétnu konfiguráciu nástrojov.“ A ak sa obrábacia úloha po nejakom čase zmení, zariadenie možno prispôsobiť a nástroje možno usporiadať napríklad v každej úrovni do dvoch radov namiesto jedného. Potom sa nainštalujú príslušné konzoly pre daného zákazníka.
Obrobky pripravené v systéme s nulovou montážou možno spracovať náhodne a v ľubovoľnom poradí. Aby nebolo nutné vymieňať príslušenstvo pri rôznych druhoch obrobkov, všetky držiaky obrobkov sú vybavené štandardizovanou zberacou pomôckou. Tým sa šetria náklady na rôzne naberače a príslušné režijné náklady, dokonca aj ak sa naberač mení súbežne počas obrábania. Pri predvádzaní stroja na veľtrhu AMB spoločnosť Häberle ukázala rôzne upínacie jednotky, ktoré všetky možno naložiť do stroja naberačom. „Ak potreby operátora presahujú možné rozmery, je prirodzene možné integrovať ďalšie naberače. Všetko je to otázka nákladov,“ hovorí Rainer Häberle.
Užitočná veľkosť obrobku v tejto jednotke Robodrill je na súčasti s objemom do 150 mm x 150 mm x 150 mm. Spoločnosť Häberle vidí možné využitie s takýmito špecifikáciami v odvetví zdravotníckych technológií – jednou možnosťou je obrábanie zubných implantátov. Pri takýchto aplikáciách je nutné mať po ruke mnoho nespracovaných diskov. Obrábanie takýchto implantátov je zložité, okrem iného aj preto, lebo materiál je veľmi tvrdý. Preto sa v plne automatickom režime, napr. cez víkend, používajú k nástrojom protikusy, ktoré možno ľahko uložiť na karuselový pás. Skúmanie, v ktorých časoch cyklu je takéto obrobky možné obrábať, patrí medzi služby poskytované spoločnosťou CNC Häberle.
Bez ohľadu na automatizáciu: Štandardné „prevádzkové režimy“ zahŕňajú aj manuálne plnenie. To musí vykonávať zmluvný výrobca. „Nie je nič jednoduchšie,“ uisťuje Rainer Häberle. Robotickú bunku nie je potrebné odsúvať a nemusia sa otvárať žiadne bezpečnostné dvierka. Na upnutie dielu na opracovanie stačí použiť úplne obyčajné odblokovacie tlačidlo. Všetky bezpečnostné funkcie sú zaisťované cez bezpečnostnú funkciu CNC systému FANUC.
Prepnutie na ľubovoľný existujúci Robodrill však nemusí byť vždy možné. Na zabezpečenie kompletného balíka takýmto spôsobom je totiž potrebná určitá konfigurácia vopred. Spoločnosť Häberle sa tým snaží proces čo najviac štandardizovať a zaistiť, aby vystačilo čo najmenej súčastí a dielov. „Ak tam niečo nie je, nemôže sa to pokaziť.“ Päťosový stroj s 21 polohami nástrojov, robotom a skladovacou jednotkou je vďaka tomu zároveň odolnejší a možno ho efektívne využiť na množstvo obrábacích úloh vďaka jeho univerzálnym kvalitám. Pre tých, čo preferujú menej možností z hľadiska flexibility a uskladnenia, je k dispozícii základná 5-osová verzia bez robotického paternostrového výťahu na uskladňovanie paliet.
„Všetci vedia, čo ovládanie stroja Robodrill dokáže,“ hovorí Rainer Häberle s istotou, že jeho zákazníci sú dobre informovaní. Ako hovorí, mohol by im spomenúť možnosť rýchlo spracovať riadok kódu alebo vykonať kvalitné vyhladenie tvaru, ale „oni to už vedia“. Na jednu kvalitu však vždy jasne poukazuje. „Počas normálnej prevádzky sa dá robot úplne ovládať zo stroja Robodrill.“ Zo svojej vlastnej výroby vie, ako rýchlo operátor niekedy potrebuje prístup k niektorej z funkcií robota. Možno len na otvorenie alebo zatvorenie príslušenstva, pretože došlo k uchopeniu nesprávneho nástroja, alebo zasunutie nástroja po núdzovom vypnutí. Ručný ovládací panel robota na toto nie je potrebný. Robot má však v bunke aj svoju vlastnú riadiacu jednotku.
Stroj je s robotom prepojený cez interné pripojenie FL-Net. Údaje a informácie sa vymieňajú cez rozhranie FL-Net, ktoré nie je ničím iným ako rozhraním Fieldbus. Túto výmenu podporuje funkcia „pripojenie robota“ – tá samozrejme funguje obojsmerne. Pretože rovnako ako robota možno ovládať cez rozhranie CNC, aj informácie o stroji možno zisťovať cez ručný ovládací panel robota.
Nasadený robot je navyše nový. Na zostrojenie kompaktnej bunky spoločnosť Häberle dostala jeden z prvých modelov LR Mate 200iD vo verzii IP67K. Tento robot FANUC je zariadený tak, aby ho bolo možné čistiť pod vysokým tlakom až do 100 barov. Ložiská a interiér robota sú pod tlakom vzduchu. To bráni vniknutiu akéhokoľvek chladiaceho média aj úlomkov. Celková nosnosť 25 kg s maximálnym užitočným zaťažením 7 kg na zápästie a dosah 717 mm sú veľmi dobre primerané úlohe. Taktiež pripojenie zástrčky naspodku je veľmi praktické. Keďže robot je v zariadení nainštalovaný v zavesenej pozícii, káble horného pripojenia môžu byť uložené priamo na kryte stroja.
Ako si ostatní zmluvní výrobcovia cenia nápady spoločnosti Häberle, sa uvidí na obchodnom veľtrhu AMB.
