CNC megmunkálógépek kollaboratív robotos kiszolgálása

A CNC gépek automatikus kiszolgálásra számos lehetőség van az iparban, melyek magas biztonságtechnikai elvárást és/vagy magas telepítési költséget igényelnek. Ezek a megoldások, abban az esetben válik gazdaságossá, ha a megfelelő mennyiségű gyártási volumen kerül az adott gépre.

Gyártási volumen között megkülönböztetjük az:

egyedi gyártás, mely egy vagy maximum pár termék legyártását jelenti és ennek megismétlődése 1-2 éven belül nem merül fel újra
ismétlődő gyártás, melyen belül megkülönböztetünk két altípust, melyek esetén akkor beszélhetünk, ha a termék gyártása rendszeresen (sorozatgyártás), vagy nagy mennyiségben (tömeggyártás) előfordul.

Magyarországon számos cég foglalkozik forgácsolási feladatok ellátásával, akár a saját beépülő elemek gyártása, akár a megrendelő részére a beszállítói láncon felmerült igények esetén. Sok esetben merül fel a sorozatgyártás, viszont nem olyan méretű és mennyiségű darabszámról van szó, mely esetén a megtérülés automatizálás esetén rövid idő alatt teljesülne. Ezek többnyire kis és közepes méretű sorozatgyártási volumenek esetén fordulhatnak elő.

A piacon több megoldás is létezik a munkadarab csere automatizálásra, melyek lehetnek palettás és robotos verziók.

Palettás csere esetén a munkadarab rögzítést követően a palettát a CNC gép beváltja, amennyiben a program ehhez a részhez érkezik. A palettás cserélő rendszerek akár nagyobb termékek esetén, melyen több megmunkálási folyamat van eltérő gépeken, működhet gazdaságosan, így biztosítva az egy felfogást is.

Robotos munkadarab csere esetén beszélhetünk portál robotos kiszolgálásról, melyek hajtott lineáris tengely vezérlésével valósul meg, illetve csuklós karos (humanoid) robotokról. Csuklós robotok között is megkülönböztetjük már az ipari és kollaboratív robotos kiszolgálást.

Az ipari robotos kiszolgálás esetén számolnunk kell a gazdaságos üzemeltetés elvárása miatt a nagy mennyiségű gyártási volumennel. Abban az esetben, ha ez nem valósul meg többnyire gazdaságtalan lenne az üzemeltetése. Természetesen vannak olyan esetek, melyek során a személyi védelem ezt felülírja. Tehát az ipari robotos CNC gép kiszolgálás esetén a cellával és termeléssel szemben állított követelmények a nagy sorozat vagy tömeggyártási volumen megléte, illetve az ipari robotos környezet kialakítása, mely védőrács és további biztonságtechnikai elemelek alkalmazásával valósítható meg, így a cella biztonságossá tétele a legtöbb esetben nagy helyet igényel.

A kollaboratív robot alkalmazása CNC gép kiszolgálásra az Universal Robots termékpalettáját tekintve 10-16kg-os (robot terhelhetősége megfogó nélkül) termékek kiszolgálása esetén is lehetséges. A kollaboratív robotoknál nem beszélhetünk az ipari robotok esetén ismert mozgási sebességek eléréséről, mely talán a terhelhetőség mellett a másik hátrány.

Az Universal Robots a robot tervezése során 3 főbb szempontot vett igénybe, melyek a kis és középvállalkozók, illetve azon cégek esetén, ahol kis és közepes gyártási volumennel rendelkeznek előnyt szokott jelenteni, melyek a következők,

Könnyű telepítés, rugalmas alkalmazhatóság: a robot rögzítése és telepítési folyamata úgy lett kialakítva, hogy egy rövid online oktatást követően az mindenki számára egyértelmű legyen. A telepítés minimális 1-2 órát vesz igénybe, melyet követően a gépet beüzemelve tudjuk is használni.
Egyszerű programozhatóság: ipari robotok esetén felmerülő bonyolult programozási felület és nyelv elkerülése, így a robot programozása könnyen 1-2 nap alatt elsajátítható robotprogramozási előismeret nélkül is, melyből következik, hogy a programozása jóval egyszerűbb és átláthatóbb, mint a piacon található legtöbb robot esetén.
Kollaboratív alkalmazhatóság: olyan környezet kialakítása, ahol a robot és az operátor együtt dolgozhat, további biztonságtechnikai elemek beépítése nélkül, így elkerülve a védőráccsal elkerített területek alkalmazását.

Universal Robots-al történő robotos CNC kiszolgálás kis- és közepes sorozatok, de akár nagy sorozatok és tömeggyártás esetén is egy rövid idő alatt megtérülő beruházás lehet, mivel a kollaboratív robottal, illetve a biztonságtechnikai elemek elhagyásával egy olyan környezetet tudunk létrehozni, melyben a robot a gépet akár operátoros kiszolgálás nélkül tudja üzemeltetni. A robot programozásához nem szükséges ipari robotprogramozó, és a felület kezelésének elsajátításához rövid idő (1-2 nap) is elég, akár robot programozói előismeret nélkül. Alkalmazását ugyanúgy kell elképzelni, mint egy CNC programot, a roboton az adott termékre vonatkozó programot előhívjuk, mely optimális esetben meg is tudja hívni a termékhez vonatkozó CNC programot is. Az előgyártmányt a „cella” számára biztosítva indítható a program.

A cikkben szerepel egy koncepcióterv és egy videó is, melyen az általunk telepített CNC gép robotos kiszolgáló alkalmazása látható, melyet érdeklődés esetén az Önök gépére testre szabva is el tudunk készíteni. Érdeklődés esetén keressenek az alábbi linken található elérhetőségen.

Megyesi Dániel