Обслуживание станков роботом

Высокий уровень автоматизации основных технологических процессов вступает в противоречие с ручным трудом при загрузке и разгрузке оборудования, транспортировке, укладке изделий. Вспомогательные операции производства может выполнять программно управляемый многофункциональный автомат – промышленный робот (ПР).

Обслуживание инструментального станка

Обслуживание инструментального станка

ПР способен к быстрому перепрограммированию на выполнение других действий. Это особенно актуально для компаний с серийным и многономенклатурным производством, которое часто перестраивается на выпуск новых изделий.

Классификация промышленных роботов

Роботизированные сферы производства в России: машиностроение, металлообработка, приборостроение, металлургическая, атомная и нефтехимическая промышленность.

Роботы для промышленности классифицируют по нескольким признакам. Во-первых, по выполняемым технологическим задачам:

  • производственные – сами выполняют основные технологические операции с предметами производства (сборка, окраска);
  • вспомогательные (подъёмно-транспортные) – выполняют обслуживание технологических машин;
  • универсальные – для основных и вспомогательных работ.
Роботизированная гибка металла

Роботизированная гибка металла

По специализации: специальные, специализированные (целевые), универсальные (многоцелевые). Различаются ПР системой координат,
грузоподъёмностью, типом силового привода и другими признаками. Управление роботом может быть цикловое, позиционное, контурное, адаптивное.

По конструктивному исполнению: шарнирные, SCARA, параллельные (дельта-роботы), декартовые или картезианские. Иногда шарнирного робота устанавливают на декартовой платформе, а горизонтально движущаяся «сборочная роботизированная рука» SCARA дополняется шарнирным устройством. Поэтому такая классификация условна.

Какие роботы подходят для обслуживания станков

На производстве ПР обслуживает токарный, гибочный, фрезерный автоматический станок, пресс, литейную машину. Выполняет комплекс вспомогательных операций:

  • загрузка заготовки в рабочую зону с контролем положения;
  • переворачивание заготовки при обработке;
  • снятие изготовленной детали, проверка размеров, укладка в тару или на конвейер;
  • перемещение предметов производства с одной технологической машины на другую;
  • очистка деталей и рабочих поверхностей;
  • извлечение отливки из пресс-формы;
  • смену инструментов и захватывающих устройств.
Шестиосевой шарнирный робот

Шестиосевой шарнирный робот

Шарнирных ПР используют для перемещений в пространстве по сложной траектории. Пять-шесть управляемых поворотных осей обеспечивают необходимые манипуляции в зоне обслуживания, аналогичные человеческой руке. Рука ПР движется по заданной траектории, запоминает и повторяет запрограммированный цикл работы. Такая конструкция эффективна для контурной сварки, загрузки и разгрузки оборудования металлообработки.

Декартовые роботы отличаются простой жёсткой конструкцией, цена их ниже. Они подходят для фасовки и укладки изделий, разрезания и сверления листового материала, загрузки-разгрузки, связи процессов между единицами оборудования. Производственные компании пользуются портальной системой перемещения, когда необходимо движение по двум-трём координатам.

Для решения нестандартных задач мы готовы разработать портал: горизонтальный, вертикальный, линейный, или трёхмерный с прямоугольной рабочей зоной. Квалифицированные инженеры рассчитают манипуляторы, используя комплекс стандартных модулей.

Линейный портальный робот

Линейный портальный робот

Портальный робот, в отличие от шарнирных, не имеет зависимости размера рабочей зоны от грузоподъёмности. Можно создать портал для тяжёлых грузов с небольшим рабочим полем, и наоборот. Место под порталом свободно, а шарнирный ПР проблемно разместить на небольшой площади. Однако, обслуживание таких станков как токарный или гибочный декартовыми ПР невозможно из-за слабой ориентации в пространстве.

Применение быстродействующих дельта-роботов эффективно при расфасовке и перекладке. Компактные роботы SCARA удобны для загрузки деталей в рабочую зону станка с ограниченными размерами.

Роботизированный технологический комплекс (РТК)

Мы рекомендуем комплексный подход к роботизации, точечное внедрение ПР не оправдает ожиданий компании, оно нерентабельно и дискредитирует саму идею автоматизации производства.

Автономно действующий РТК способен многократно выполнять заданный автоматический рабочий цикл. Он состоит из одного или нескольких промышленных роботов, одной или нескольких единиц автоматического технологического оборудования, и дополнительного оснащения – устройств для контроля, измерения, транспортирования, накопления и выдачи предметов производства.

Базовые компоновки роботизированных комплексов

В одностаночном РТК робот может быть установлен на станине, платформе, или на полу. Иногда используют подвесной ПР. Такой РТК применяют при механической обработке деталей, штамповке, сварке и окраске, где время цикла в автоматическом режиме равно секундам или даже долям секунды.

Обслуживание станка роботом

Обслуживание станка роботом

Многостаночные РТК с одним роботом размещают по схемам:

  1. линейная – ПР напольного или подвесного типа, перемещаясь на монорельсе, обслуживает нескольких линейно размещенных технологических машин;
  2. линейно-параллельная – одним ПР, обычно напольного типа, обслуживается два технологических автомата;
  3. круговая – один напольный ПР обслуживает несколько машин, выполняющих основные операции производства изделий.

Многостаночные РТК с несколькими роботами выстраивают в линию, чередуя ПР и технологические машины, или комбинируют линейный и параллельный способы.

Роботов для обслуживания станков выбирают по характеристикам, определяющим их технологические возможности:

  • номинальная грузоподъёмность,
  • рабочее пространство и зона обслуживания,
  • погрешность позиционирования рабочего органа,
  • система управления.

Роботы для промышленности с широким диапазоном характеристик выпускают японские компании Fanuc, Motoman, германская фирма Kuka и другие производители.

Располагая опытным персоналом и большим опытом решения подобных задач, мы поможем выбрать и купить робототехнику, подходящую для производства. Рассчитаем ваши затраты и выгоды, обычно при правильном обосновании цена автоматизации окупается за достаточно короткий период.

Готовы спроектировать гибкий роботизированный комплекс с возможностью переналадки на выпуск новой продукции. Применение комплексных роботизированных решений по опыту передовых компаний повышает производительность как минимум на 20%.