Obsluha CNC sústruhu kolaboratívnym robotom UR10e | Bauer

Bauer Gear Motor je popredný svetový výrobca motorov a prevodoviek (automatizácia v automotive, využitie v bielej technike,…) so závodom v Zlatých Moravciach. Výroba pastorkov a ozubených kolies je pomerne náročná strojárska výroba s toleranciami v tisícinách milimetra. Výrobný proces musí byť dokonale odladený. Najmenšia chybička ústi do nezhodnej výroby.

Problém vo výrobe: Stabilita procesu a fluktuácia.

Sortiment výroby na CNC sa mení niekoľko-krát za zmenu. Rýchly takt výroby. Každých pár mesiacov 3-mesačné zaúčenie novej obsluhy a s tým späté nezhody vo výrobe. V prekrytom čase je potrebná koncentrácia na meranie, obslužné činnosti, nastavovanie.

Robotizáciou sa podarilo celý proces stabilizovať, minimalizovať výkyvy a lepšie predvídať výstupy z výroby. Universal robots UR10e tentokrát nie je používaný čisto v kolaboratívnom režime. Je však pre užívateľov jednoducho použiteľný. Sami si vedia po jednoduchom zaškolení vytvárať modifikácie programu, presúvať robota do vhodných polôh pre prípady údržby a podobne.

Zadanie: 2 rodiny výrobkov – pastorky a ozubené kolesá.

Celkovo cca 140 typo-rozmerov – materiálovo od 0,1kg po 1,8kg/kus. V prípade ozubených kolies vždy nanovo pretáčané čeluste sústruhu. Potreba dokonalého, kolmého upnutia “na čelo” do čelustí. V prípade pastorkov s odlišným upínaním – rôzne priemery / dĺžky.

Výsledok: 2 programy kolaboratívneho robota UR10e

S kontrolným mechanizmom správnosti upnutia grippra. Vytvorili sme aktívnu komunikáciu kolaboratívneho robota UR10e s CNC systémom stroja. V prípade ozubených kolies sú programy generované automaticky. V prípade úplne nových programov pastorkov sú upravované 2 traťové body v priebehu niekoľkých minút.

Force senzor kolaboratívneho robota Universal robots UR10e

Tradičný prístup programovania hovorí buď o absolútnom alebo parametrickom programovaní všetkých typov výrobkov. Avšak v tomto prípade sa miesta odobratia nového dielu aj uloženia a odobratia hotového s každou dávkou mierne menia.

Ozubené kolesá | pomocou relatívnych pohybov a silového senzora

Väčšinu uzlov programu sme vyriešili pomocou silového senzora (hmatu) a relatívnych pohybov robota. Cobot UR10e pár cm pred odobratím kusu z prípravku (na základe pokynu od snímača v automatickom móde a snímača+obsluhy v poloautomatickom nastavovacom móde) spomalí a priblíži sa citlivo ku kusu, ktorého sa dotkne. Prípravky sú určené pre rodinu dielov a tým pádom majú mieru voľnosti. Počas pohybu smerom k stroju využívame gravitáciu pre presné uchytenie gripprom.

Pri odoberaní zo skľučovadla (čeluste a poloha sa menia s každou dávkou) zopakujeme rovnaký postup. Dotyk. Ústup 2mm. Uchytenie gripprom. Pokyn stroju na otvorenie skľučovadla. Odobratie.

Obdobne pri zakladaní. Tu bol však problém s presným dosadnutím na čelo. Pri odlaďovaní dochádzalo po čase k chybe na úrovni 0,01° prípadne až 0,05°. Vyriešené adaptívnym mechanickým dotláčacím mechanizmom.

Pastorky | rýchla SMED výmena grippra robota

Pri prestavení výroby stačí pomocou rýchlovýmenného systému do 1 minúty manuálne zmeniť gripper (systém výmeny nástrojov má integrované prepojenia pneumatiky aj senzorov). Technológ/obsluha zoradí sústruh. Pri spustení programu pastorky si len vyberie príslušný kód výrobku. Prípadný nový výrobok v sortimente technológ pridá len jednoduchým pridaním koncových traťových bodov v priebehu pár minút.

Bezpečnosť aplikácie a kolaboratívny robot

Bauer patrí pod americký koncern Altra Industrial Motion. S mimoriadnym dôrazom na bezpečnosť. Robot sa nachádza v úzkom priestore medzi dvomi strojmi. Po diskusii o použití, potrebách a limitáciách sme došli k záveru použiť pevné ohrady, svetelné závory a bezpečnostné rohože.

Milanko: Jednoduchosť používania kolaboratívneho robota

Používame však aktívne ostatné benefity novej generácie robotiky: jednoduchosť, prehľadnosť a intuitívnosť programovania. Technológovia si pred samotných zaškolením prešli zdarma online Universal robots Academy. Je úžasné sledovať, ako si aj obsluha robota (napríklad 2 ľudskí Milanovia pracujú s našim robotickým Milankom) zvykla v prípade nastavovania stroja robota jednoducho chytiť a premiestniť kde treba. Nebáť sa použiť jednoduché funkcie.

2 módy používania robotického pracoviska

Pri CNC stroji je potrebné správne odladiť proces. Jednoduchým podržaním multifunkčného tlačítka si obsluha mení režim z poloautomatického na automatický a naopak. Pri poloautomatickom robot naberie nový kus až po stlačení tlačítkom (po premeraní kusu a korekciách v stroji). Pri automatickom mu stačí pokyn od prítomnostného senzoru a neprítomnosť končatiny v malej svetelnej závore.

EKOM | Podobná aplikácia obsluhy CNC sústruhu:

https://www.stimba.sk/obsluha-cnc-kolaborativnym-robotom-ekom/