Témata
Reklama

Kloubový robot uvnitř stroje

V oboru obráběcích strojů není potřeba japonskou společnost Okuma podrobně představovat. Je známá svým širokým sortimentem soustružnických, frézovacích a brousicích číslicově řízených obráběcích strojů. Nyní na trh přináší vlastní automatizační řešení v podobě robota Armroid.

Ondřej Svoboda

Jednatel a spolumajitel společnosti Misan. Vystudoval čtyřleté gymnázium. Z mimoškolních aktivit se věnoval prakticky denně sportu. Po ukončení doktorského studia na ČVUT a nástupu do zaměstnání si dálkovou formou doplnil vzdělání v elektrotechnice (výuční list) z důvodu získání oprávnění pracovat samostatně na zařízeních pod napětím (vyhláška 50). Jeho volba padla na Strojní fakultu ČVUT, specializaci „výrobní stroje a zařízení“. Po ukončení doktorského studia spojeného se zaměstnaneckým poměrem ve Výzkumném centru pro strojírenskou výrobní techniku a technologii RCMT na Fakultě strojní ČVUT v Praze pracoval po dobu jednoho roku ve výrobním závodě jednoho z japonských výrobců obráběcích strojů v Anglii. Poté přišel do rodinné firmy Misan, kterou jeho otec spoluzakládal. Věří, že směřování jeho firmy najde pozitivní odezvu v českém průmyslu, jehož budoucnost vidí právě v zaměření na složité a přesné výrobky vyráběné s nejvyšší produktivitou. 

Od číslicově řízených obráběcích strojů se dnes očekává vysoká přesnost, produktivita a spolehlivost. Okuma zastává názor, že nejlepší cestou, jak splnit tyto požadavky, je nabídnout komplexní řešení stroje od jednoho výrobce. Proto firma vyrábí nejen nosné prvky strojů, ale i veškeré komponenty od vlastního řídicího systému přes jednotky řízení servopohonů, samotné servopohony až po vřetena a jejich pohony. Nechybí ani inteligentní funkce zajišťující stabilitu přesnosti i za proměnlivých teplot stroje a jeho okolí, stabilitu řezného procesu, provoz bez kolizí a optimalizaci servořízení. Všechny komponenty strojů a jejich funkce jsou periodicky zdokonalovány.

Reklama
Reklama
Armroid připravený v pracovním prostoru soustruhu

Firma drží krok se světovým vývojem a využitím automatizačních prostředků v obrábění. Pro její přístup k automatizaci obrábění jsou charakteristická jednoduchá řešení, podpora všestrannosti techniků a operátorů a snaha změnit zavedený způsob práce. Tyto zásady byly plně uplatněny při vývoji robota Armroid.

Jedno „tělo i duše“

Armroid je kloubový robot určený k podpoře obrábění v případě, že je výhodné výrobu automatizovat. Pozoruhodný je tím, že je zabudován přímo do obráběcího stroje a je v reálném čase ovládán řídicím systémem stroje spolu se strojem. Okuma tak přináší originální řešení prostorového uspořádání stroje a automatizačního zařízení. Robot je součástí pracovního prostoru stroje, takže má snadný přístup k obrobku. Pro manipulaci s obrobky do 5 kg hmotnosti je vestavěn do CNC jednovřetenových soustruhů Okuma řady LB3000 EX II. Silnější verze určená pro obrobky s hmotností do 10 kg se dodává s multifunkčními obráběcími centry řady Multus.

Řídicí systém stroje ovládá jak stroj, tak robot pomocí ROID Navi.

Ovládací a nastavovací prostředí Armroidu zvané ROID Navi je plně integrované do řídicího systému strojů Okuma a splňuje zásadu jednoduchého ovládání pohybu robota. I začínající operátor se naučí pracovat s robotem během jednoho dne. ROID Navi automaticky generuje pohyby robota tak, aby nedocházelo ke kolizím se strojem nebo s obrobkem. Před obráběním je možné tyto pohyby simulovat ve 3D, takže případné vzájemné kolize se předem vyloučí. Operátorovi tento systém umožňuje ovládat robot ručně s téměř chirurgickou přesností.

Základní funkcí robota je zakládání polotovaru obrobku do stroje, otáčení obrobku, je-li to nutné, a vyjímání hotového obrobku. Robot spolupracuje se stohovacím zásobníkem přistaveným ke stroji, ze které¨ho vyjímá polotovary a ukládá do něj hotové obrobky. Na jednom z obrázku je robot v pozici vyjímání částečně opracovaného obrobku ze sklíčidla. Následně dojde k otočení obrobku a k novému upnutí za opracovanou část.

Simulace pohybů robota
Ruční ovládání robota
Robot odebírá polotovar ze stohovacího zásobníku.

Pomáhá s operacemi stroje

Armroid minimalizuje manipulační časy s obrobkem nejen optimalizací své dráhy pohybu, ale už tím, že pracuje uvnitř pracovního prostoru stroje. Robot vestavěný do pracovního prostoru dovoluje souběžné operace s operacemi stroje. Při soustružení dlouhých a štíhlých obrobků se robot využívá jako luneta, aby se zabránilo vzniku chvění při obrábění. Silným proudem řezné kapaliny odstraňuje robot třísky z řezu, aby nedošlo k jejich „zaválcování“ do obrobeného povrchu. Ideálního přístupu robota ke všem částem pracovního prostoru se využívá k čistění prostoru. Je zřejmé, že takováto podpora obrábění není proveditelná s konvenčním robotem.
Ke strojům vybaveným robotem Armroid se dodávají mobilní zásobníky polotovarů a hotových obrobků. Zásobník se ustaví před pracovní prostor stroje tak, aby byl v dosahu robota. Toto flexibilní uspořádání bylo vytvořeno pro případy, kdy se ve výrobě střídají malé a velké série výrobků. Kusovou a malosériovou výrobu obslouží operátor a větší série, např. v noční směně, může obsluhovat robot.

Robot Armroid při vyjímání obrobku ze sklíčidla

Otáčení obrobku
Robot se využívá jako luneta.
Odstraňování třísek z řezu kapalinou
Čištění pracovního prostoru

Vysoká míra integrace se strojem

Automatizace provozu obráběcích strojů je velice žádané řešení pro zvyšování produktivity a kvalitativní způsobilosti výroby. Japonská společnost Okuma nabízí ojedinělé řešení Armroid, které vyniká zejména vysokou mírou integrace s vlastním výrobním strojem. Jedná se o mechanickou vestavbu kloubového robotického ramene do pracovního prostoru stroje a také zakomponování plnohodnotného ovládání v řídicím systému stroje. Stávající nabídka dvou typorozměrů robotických systémů Armroid se bude v nejbližší budoucnosti rozšiřovat stejně tak jako typy strojů Okuma, k nimž bude možné systém objednat. Věříme, že řada zákazníků ocení výhody tohoto jedinečného progresivního řešení. Podrobné informace o provedení strojů Okuma s robotem Armroid poskytuje společnost Misan Lysá nad Labem.


Misan

Ondřej Svoboda

o.svoboda@misan.cz

www.misan.cz

Reklama
Související články
Strojírenské podniky v době pandemie

Pandemie koronaviru uzavřela hranice naší republiky a zahraniční pracovníci se nedostanou do zaměstnání. Řada domácích zaměstnanců musela nastoupit do karantény. Mnoho českých strojírenských podniků se tak dostalo do nemalých problémů. Firma Grumant hledala recept, jak se takovým problémům vyhnout nebo alespoň minimalizovat jejich následky.

Manipulační systém HS flex heavy

Firma Hermle se již téměř dvacet let zabývá automatizací svých obráběcích center a jako pokračování tohoto vývoje nyní uvádí na trh výkonný, kompaktní a rovněž cenově mimořádně atraktivní automatizační nástroj - manipulační systém HS flex heavy.

Bezobslužná výroba forem rychle a přesně

Požadavky na výrobce nástrojů pro vstřikování plastových dílců rostou kontinuálně, současně se zvyšuje tlak na ceny ze zemí s nízkými mzdami. Pro výrobu těchto nástrojů jsou proto vyžadovány obráběcí stroje, které jsou vysoce produktivní i velmi přesné, aby bylo možné snížit náklady na opravu zmetků a rychle splnit přání zákazníků. Kromě toho musí "ladit" podpora ze strany výrobce stroje.

Související články
Současný vývoj v oblasti řezných nástrojů

Vývojové trendy v segmentu obráběcích řezných nástrojů jsou navázány na progresi ve strojírenské výrobě a reagují na aktuální potřeby průmyslu. Výzkum a vývoj již dlouhodobě soustřeďuje svou pozornost na vývoj řezných materiálů, systémů povlakování, konstrukce moderních nástrojů využívajících princip minimálního mazání a chlazení MQL, koncepty inovativních upínacích soustav. V současnosti jsou rozvíjeny technologie pro inteligentní výrobu s aplikací předností Průmyslu 4.0, včetně automatizace výrobního procesu, sběru dat o zařízeních, procesech a vyráběných dílcích. Na veletrhu EMO Hannover 2019 byly společnostmi představeny chytré technologie a řešení inteligentního řízení procesu obrábění. Digitalizace a konektivita jsou nyní důležitější než kdykoliv předtím.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Vítejte v továrně budoucnosti

Závod na výrobu nástrojů, který provozuje společnost Sandvik Coromant ve švédském městě Gimo, byl Světovým ekonomickým fórem zařazen mezi vyspělá zařízení Průmyslu 4.0.

Kompaktní robotický systém

Od doby, kdy Hermle-Leibinger Systemtechnik, 100% dceřiná společnost firmy Maschinenfabrik Berthold Hermle, vyvinula první kompaktní robotický systém, došlo k vývoji mnoha dalších variant. Robotický systém RS 05 lze nyní připojit k více modelům strojů, individuální řešení modulů zásobníků systému uvítají nároční zákazníci. Četné instalace dokládají úspěšnost tohoto automatizačního řešení pro obrobky do 10 kg.

Plnění požadavků na čistotu ve výrobě

Firma Rosler vyvinula pro výrobce systémů škrticích a výfukových klapek kompletní systém automatizovaného obrábění. Tento systém pokrývá operace od převzetí obrobku po třískovém obrábění přes proces surf finishingu a jemného čištění, nanesení kódu datové matice až po zabalení dílů do KLT obalů a jejich přesun do stohovacích kontejnerů.

Vysoká automatizace pro přesné díly

S flexibilní výrobní buňkou od Hermle, kterou tvoří tři pětiosá vysokovýkonná CNC obráběcí centra C 42 U a jeden robotický systém RS 2-L s dvojitým zásobníkem pro sto osmdesát palet obrobků a dvě stě přídavných nástrojů, útočí firma Kappler, specialista na přesnou techniku, na nové dimenze produktivity.

Multifunkční obráběcí centra

Tento typ obráběcích center patří do bouřlivě se rozvíjející skupiny CNC obráběcích strojů. Představuje typ obráběcího stroje, který reflektuje rostoucí požadavky uživatelů na obrobení součásti při jednom upnutí. Ve své podstatě jde o CNC stroje sdružující dvě základní operace třískového obrábění, a sice soustružení a frézování, do jednoho stroje. Kromě tohoto atributu mají tyto stroje i jiné vlastnosti, které budeme dále diskutovat.

Robot s dvojitým uchopovačem zrychlil obsluhu CNC stroje

Osvald Jensen A/S je dánská rodinná firma dodávající strojírenské produkty pod vlastní značkou. Ve své továrně v Dánsku firma vyvíjí a vyrábí součástky do převodovek pro široké spektrum využití. Zaměřuje se na produkci vysoce kvalitních šnekových převodovek, převodových ústrojí a ozubených kol nejrůznějších velikostí.

Vytvořit si náskok v těžkých podmínkách

Společnost F. Zimmermann vyvíjí kompaktní, výkonnou a cenově výhodnou portálovou frézku, pomocí níž mohou uživatelé velmi flexibilně obrábět hliník i vysoce pevnou ocel.

Virtuální stroj pomáhá vyhnout se poškození

Kolize během obrábění jsou vždy nákladnou záležitosti. Tím, jak se výroba vybavuje stále vyšší úrovní automatizace a s rozšiřováním aplikací internetu věcí (IIoT) nabývá prevence chyb na složitosti i časové náročnosti. Japonský výrobce CNC strojů Okuma , který si jako jediný na světě vyrábí veškeré klíčové komponenty obráběcích strojů sám, vyvinul digitální řešení, které slouží k přípravě, simulaci a otestování celého procesu obrábění před jeho zahájením. Během vlastního obrábění provádí systém Collision Avoidance Systém (CAS) velmi přesnou virtuální simulaci s předstihem v řádu milisekund před vlastním řezáním. Jakékoli kolize, které by mohly nastat, jsou tak zablokovány předtím, než mohou způsobit vážná poškození - šetříc čas a peníze provozovatele stroje.

Stroj na středění klikových hřídelí

Je všeobecně známo, že kliková hřídel je jednou z nejkritičtějších součástek motoru s vnitřním spalováním a jedním z nejsložitějších a nejkomplexnějších dílů z hlediska obrábění. Potřeba přesného vyvážení klikové hřídele, která je rozhodujícím faktorem pro celkovou účinnost motoru, se stala ještě důležitější, jelikož výrobci automobilů usilují o snižování emisí CO2 prostřednictvím lepšího výkonu motoru a strategií spočívajících v odlehčování. Díky různým vylepšením, kterých se v průběhu let dosáhlo v procesech kování a odlévání, už mají neopracované komponenty klikové hřídele téměř požadovaný tvar s mnohem menším množstvím přebývajícího materiálu. To znamená, že na konečné klikové hřídeli je třeba obrábět méně částí. Přináší to s sebou také zvýšenou potřebu přesného vyvážení se zmenšenou velikostí protizávaží, které se při vytváření těžiště často provádí.

Obsluha obráběcího stroje kolaborativním robotem

Společnost CNC Trčka, výrobce strojních součástí na zakázku, zvýšila produktivitu práce díky automatizaci obsluhy CNC obráběcího stroje využívající kolaborativní robot UR5. Do budoucna firma počítá s nasazením těchto robotů i na další CNC stroje. Robot UR5 dodala společnost EPO Machinery, partner Universal Robots v České republice.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit