Témata
Reklama

Robotizované obrábění konců klikových hřídelí

Nestává se často, že by člověk byl pozván dvěma různými lidmi na jedno místo. Tím méně pak dvěma různými firmami, dokonce téměř ve stejnou dobu. Dovolte proto, abych vás v následující reportáži znovu pozval do Strojíren Poldi, a. s. Tentokrát již nebudeme procházet celou technologií, ale zastavíme se blíže u roboticky obsluhovaného obráběcího centra pro obrábění konců klikových hřídelí.

O historii i současnosti výroby klikových hřídelí ve Strojírnách Poldi se můžete dočíst v článku v MM Průmyslovém spektru 4/2014, resp. na www.mmspektrum.com/140402, v němž jsme se pak blíže věnovali technologiím hlubokého vrtání. Výroba klikových hřídelí je specifická tím, že vyžaduje řadu specializovaných pracovišť prakticky v průběhu celého technologického procesu. Vstupním polotovarem pro výrobu jsou výlisky již s předem zarovnanými čely, na nichž probíhají nejprve hrubovací operace. Následuje hluboké vrtání olejových kanálků a po něm tepelné zpracování hřídelí (povrchové indukční kalení a popuštění). Pak již přicházejí na řadu dokončovací operace, nejprve přesné broušení a téměř na konci celého procesu je vrtání a závitování konců a výroba drážek. Právě pro tuto část výroby je určeno nové robotizované pracoviště.

Reklama
Reklama
Reklama

Vybudování robotizovaného pracoviště

Jak mi prozradil Ing. Milan Drahoš, vedoucí technické přípravy výroby divize Hřídele, nové obráběcí centrum nahradilo tři starší stroje – obráběcí centrum, frézku na drážky a soustruh. Pro jejich obsluhu bylo samozřejmě třeba více lidí a kromě větší časové náročnosti byla také spolehlivost výroby nižší. Proto se vedení společnosti rozhodlo tuto část výroby modernizovat a oslovilo několik potenciálních dodavatelů, z nichž vítězně vyšel LARU Lang Spannwerkzeuge GmbH, zastupovaný firmou Stroje JMK. Původní vize byla taková, že se bude jednat o svrchu zakládané centrum v kombinaci s ručním zakládáním obsluhou stroje pomocí vozíku. Při projednávání technického řešení se ale nakonec dospělo k názoru, že výhodnější bude robotické zakládání obráběcího centra. Bylo tedy vypsáno další výběrové řízení na dodavatele obslužné linky, v němž zvítězila společnost Aura - engineering Hranice, s. r. o.

Finální provedení zahrnuje obráběcí centrum s robotizovaným zakládáním ze zadní strany stroje. Celé robotizované pracoviště se skládá z obráběcího centra LARU DHZ 02/1200 RR-S a obslužné linky, jíž vévodí robot Fanuc R-2000iB. Na dodávce robotizovaného pracoviště se podílela i sama společnost Strojírny Poldi, a. s., která vyrobila speciální palety umožňující bezobslužné zakládání hřídelí do obráběcího stroje.

Přípravné operace

Pojďme se nyní podívat, jak celé pracoviště funguje. Výrobní cyklus začíná zavezením čtyř palet s celkem 12 hřídelemi vysokozdvižným vozíkem do depaletizační jednotky. Ta je konstruována tak, aby pořadí palet na výstupu bylo shodné s pořadím palet na vstupu. Zařízení proto horní palety nadzvihne a spodní paletu se třemi hřídelemi přesune do pracovního prostoru robota. Zde je nejprve automaticky z palety načten čárový kód, čímž jsou identifikovány konkrétní hřídele a operace je zapsána do interního informačního systému. Podle kódu řídicí systém linky zjistí, jaké hřídele se budou obrábět a jejich počet.

Robot následně zkontroluje počet hřídelí, aby nedošlo k záměně, uchopí první hřídel a přenese ji do orientační stanice, kde je kliková hřídel zorientována v radiálním směru (tj. natočena do požadované polohy). Poté ji robot znovu převezme a vloží ji dveřmi ze zadní strany stroje do pracovního prostoru obráběcího centra. Stroj si klikovou hřídel radiálně i axiálně doorientuje do přesné polohy pro obrábění a hydraulicky ji upne v požadované poloze. Poté již začíná vlastní obráběcí proces.

Obrábění konců klikových hřídelí

Obráběcí centrum LARU je vybaveno dvěma revolverovými hlavami s možností upnutí poháněných nástrojů a dvěma hydraulickými upínači, které jsou umístěny na otočném stole. To umožňuje současné obrábění dvou klikových hřídelí. V zadní poloze je nejprve obroben přírubový konec hřídelí. V konkrétním případě se jednalo o hrubování vnitřního sedla, vyvrtání osmi otvorů pro závity po obvodu příruby a zahloubení jedné díry pro lícovaný šroub. Otočením stolu se hřídel přesune do přední pozice, zatímco ze zadní pozice robot odebere hotovou hřídel a založí novou (nejedná-li se o první nebo poslední hřídel ve výrobní dávce). V přední pozici se na přírubovém konci vyhrubuje sedlo na větší průměr, profilovou hlavou je vytvořen konečný tvar sedla a nakonec se provede dokončení na konečný průměr v toleranci H8. Dále jsou zde vyříznuty závity. Na přední straně hřídele je mezitím vyřezán závit a vyfrézována drážka.

Manipulace s obrobenými hřídeli

Následuje otočení stolu, robot vyjme obrobenou hřídel a pro úsporu času cyklu ji odloží nejprve do odkládací pozice. Následně vezme další hřídel ze stanice, kde je hřídel zorientována, a založí ji do stroje. Mezitím byla vyložena první paleta. Robot ji proto přemístí do prostoru výstupního karuselu, aby na ni mohl ukládat obrobené hřídele, které přebírá v odkládací pozici. Celý cyklus se opakuje až do vyložení všech čtyř palet a obrobení příslušných hřídelí. Palety jsou po vyložení stohovány na sebe v prostoru výstupního karuselu a nakládány obrobenými hřídelemi. Jakmile jsou všechny naloženy, otočí se karusel do vykládací polohy, odkud je přebírá vysokozdvižný vozík a odváží je k provedení posledních operací.

Nasazení robotizovaného pracoviště pro obrábění konců klikových hřídelí, na jehož dodávce se podílely společnosti Stroje JMK (zastupující firmu LARU Lang Spannwerkzeuge), Aura - engineering Hranice a částečně také samy Strojírny Poldi, přineslo zkrácení výrobních časů z asi 20 minut na desetinu a úsporu nedostatkových profesí při současném zvýšení kapacity přes 100 000 klikových hřídelí ročně.

Pavel Marek
Foto: autor

pavel.marek@mmspektrum.com
www.auring.cz
www.strojejmk.cz
www.strojpoldi.cz

Obráběcí centrum LARU DHZ 02/1200 RR-S
Robotická obslužná linka – vlevo je patrný výstupní karusel, uprostřed řídicí systém obslužné linky, vpravo depaletizační jednotka s připravenými paletami. Uprostřed se nachází robot a v pozadí je obráběcí centrum LARU.
Obsluha pomocí vysokozdvižného vozíku zakládá palety do depaletizační jednotky.
Načítání čárového kódu na paletě s připravenými hřídelemi
Robot Fanuc R-2000iB odebírá hřídele z palety a ukládá je do orientační stanice.
Robot při obsluze obráběcího centra
Pohled do prostor obráběcího centra: hydraulická upínací jednotka na otočném stole a revolver s nástroji pro hrubování přírubového konce a obrábění předního konce hřídele
Hydraulický upínač s upnutou hřídelí a revolver s nástroji pro dokončení přírubového konce
Poháněný nástroj pro frézování drážky na předním konci hřídele
Robot přemisťuje prázdnou paletu na výstupní karusel.
Robot ukládá obrobenou hřídel na paletu.
Reklama
Vydání #6
Kód článku: 140643
Datum: 11. 06. 2014
Rubrika: Servis / Reportáž
Autor:
Firmy
Související články
Důraz na udržitelnost, digitalizaci a 3D tisk

Japonsko je zemí, kde se rodí nejmodernější technologie a kde se dbá na udržitelný způsob života. Je kolébkou průmyslu a domovem největších průmyslových firem. Každé dva roky mají návštěvníci z celého světa možnost nahlédnout prostřednictvím veletrhu Jimtof (Japan International Machine Tool Fair) pod pokličku nejnovějších inovací v oboru obráběcích strojů a jejich příslušenství. Díky pozvání Japonské asociace výrobců obráběcích strojů JMTBA jsme měli možnost zúčastnit se tohoto veletrhu osobně. V následující reportáži se vám pokusíme zprostředkovat alespoň pár nejzajímavějších témat, která zde zazněla.

Zcela jiné možnosti s aditivními technologiemi

Nadnárodní společnost General Electric napříč všemi svými dceřinými společnostmi neustále prohlubuje obrovské know-how. Vlastní zkušenosti s vývojem aditivně vyráběných částí zejména pro potřeby leteckého průmyslu přesahující již dvě dekády daly podnět ke vzniku zákaznického centra. GE Additive otevřela v roce 2017 zákaznické centrum (Customer experience center – CEC) kousek od Mnichova, kde firmám nabízí pomoc s nelehkými začátky s aditivními technologiemi.

Další veletržní postřehy z EMO 2019

Z pohledu technika lze veletrh EMO v roce 2019 považovat za zdařilý, protože byl více o invenci, kreativitě, vylepšování stávajícího i hledání nových cest. Na veletrhu bylo možné vysledovat několik řekněme fenoménů, které se objevovaly napříč veletrhem. Přitom bych je přímo nepovažoval za trendy, protože obdobné počiny, technika, software i smýšlení byly (u asijských výrobců) k vidění o šest měsíců dříve na veletrhu obráběcích strojů v Pekingu. Nedávám tímto záminku k mezikontinentální diskusi o tom, kdo trendy určuje. V tomto textu zazní několik dalších veletržních postřehů.

Související články
Nový závod na výrobu CNC brousicích strojů

Asi před půl rokem, když jsem připravoval rozhovor o unikátní brusce na sklo (viz MM Průmyslové spektrum č. 7-8/2019), jsem navštívil výrobní závod společnosti Fermat Machine Tool v pražské Hostivaři. Dnes bychom však v této lokalitě montážní linku s rozpracovanými CNC brousicími stroji hledali marně. Společnost totiž 24. října slavnostně otevřela svůj nový výrobní závod v Radějovicích, malé obci jižně od Prahy.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Dny obráběcích strojů, nástrojů, robotů a softwaru

Dny otevřených dveří firmy Grumant se staly tradicí, letos proběhl již 6. ročník. Návštěvníkům byly k dispozici novinky od předních světových výrobců nástrojů a obráběcích strojů. Zajímavá byla také prezentace průmyslového robotu. Zájem zákazníků potvrzuje návštěvnost, která pravidelně stoupá s každým dalším ročníkem, a letos byl zaznamenán její rekordní nárůst.

Cena MM Award na EMO 2019

Také v roce 2019 došlo na udílení cen MM Award. Jedná se o oficiální a jediné ceny udělované na veletrhu EMO. Porota i letos vybírala z mnoha přihlášených exponátů, nejen německých výrobců. Do užšího výběru se jich dostalo jen pár, a nakonec bylo rozdáno pět hlavních cen v pěti kategoriích. S prázdnou neodešly ani firmy, jejichž produkty se ocitly na druhém a třetím místě. I v tomto roce došlo k jistému „posunu“ ve vnímání obsahu jednotlivých kategorií, a tedy i oceněných produktů. Pojďme se podívat na vítězné exponáty podívat jednotlivě. Je to lehký nástin toho, jak EMO vidí němečtí kolegové.

CIMT Peking, Část 2. Win Together

Podtitul veletrhu CIMT 2019 byl: 融合共赢 智造未来. Musíte uznat, že motto veletrhu je v této pro nás exotické podobě zahaleno značným tajemstvím. Dáte-li větu do automatického překladače, výsledná myšlenka zní: fúze a výhra. Jednoduchá slova, divný obsah - tento způsob nalezení významu věty opravdu není žádná výhra. Proto se o nápravu "ztráty v překladu" pokusíme v druhém vstupu z veletrhu, ve kterém se tentokrát podíváme i za technikou.

CIMT Peking, Část 1. Obecný pohled

V předvelikonočním týdnu se v Pekingu uskutečnil veletrh obráběcích strojů CIMT 2019. V asijském regionu se jedná o obdobu veletrhu EMO Hannover. A stejně jako EMO je velkou měrou národní výstava německé výrobní techniky, tak CIMT je převážně čínský. V tomto prvním vstupu se podíváme na letošní ročník trochu s odstupem, aniž bychom se zaměřili na konkrétní exponáty.

Obráběcí stroje i formule

Ve středu 15. května se předváděcí hala firmy Teximp v pražských Horních Počernicích otevřela odborné veřejnosti. Téměř přesně po roce se zde opět konal výroční „Open House“ – výstava CNC strojů, automatizace a technologií.

Symposium brousicích strojů a technologií

Již čtvrté symposium v historii skupiny United Grinding (UG), která sdružuje osm výrobců přesných brousicích strojů, se uskutečnilo začátkem května ve švýcarském Thunu. Akce se konala na 4 000 m2 plochy výstaviště Thun-Expo a hostila 1 500 návštěvníků z celého světa po tři dny. Šestnáct vystavených strojů bylo detailně zájemcům představeno specialisty z UG ve čtyřech světových jazycích a akci doprovázel bohatý program. Tento článek si klade za cíl nastínit atmosféru symposia a představit některé z prezentovaných novinek.

Výborný ekonomický rok a inovované brusky

Švýcarská firma Fritz Studer, jeden z lídrů v konstrukci a výrobě brusek, pořádal ve dnech 13. - 15. března tiskovou konferenci. Na této tiskové konferenci zástupci firmy zhodnotili rok 2018 z hlediska prodeje a příjmů a zároveň proběhlo první představení inovovaných brusek S31 a S33. Výjimečností celé akce bylo to, že neprobíhala tradičně v místě sídla firmy, tj. v Thunu, ale na rozhraní kantonů Graubunden a St. Galen. Akce se zúčastnilo na šedesát novinářů v celého světa.

Made in Japan

V sídle společnosti Misan v Lysé nad Labem se pravidelně konají odborné semináře, které se těší veliké oblibě. Partnerem toho posledního jarního, který byl nazván Stroje, nástroje, automatizace – otevřené možnosti, byla společnost Tungaloy. „Dnešní seminář se ponese v duchu řešení ze země vycházejícího slunce,“ uvedl jednatel společnosti Misan Ondřej Svoboda.

Slinutý karbid z českých rukou

Když v létě roku 2011 Ing. Pavel Straka založil v Hulíně s podporou několika blízkých lidí dnes velmi úspěšnou, inovativní firmu Pilana Karbid, netušil, co jej v nejbližších letech čeká. Například 15hodinové pracovní dny, boj s lidskou neférovostí či s nedostatkem financí. Všechny překážky však překonal a dnes je jednatelem rodinné firmy s 45 zaměstnanci, která se může pochlubit lecčíms, co jiné firmy nemají nebo nedokážou...

Formárenský veletrh se blíží

Již třetí ročník formárenského veletrhu Moulding Expo v druhé polovině května bude hostit výrobce forem a nástrojů a dodavatelé potřebných technologií ve Stuttgartu. Pořadatelé sezvali novinářskou obec do slovinské Lublaně, kde prozradili několik detailu o blížícím se veletrhu. Součástí tiskové konference byla také návštěva místních nástrojáren a výzkumného centra pro formárenství.

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