Požadavky na přesnost a produktivitu ve spojení s permanentním nedostatkem pracovní síly vytvářejí stále větší tlak na automatizaci výrobních procesů. Příkladem v tomto směru může být firma CMZ, která nabízí řadu možností, jak automatizovat výrobu rotačních součástí prostřednictvím portálových nakladačů (loaderů) pro různé tvary výrobků jak přírubového, tak hřídelového typu a různých velikostí i hmotností.
Ve srovnání s antropomorfními roboty jsou portálové nakladače
levnější,
ergonomičtější
mnohem jednodušší na programování
mnohem rychlejší
zabírají méně místa
stroj i robot jsou integrované ve stejném řídicím systému Fanuc
seřízení na jinou výrobu je relativně rychlé a snadné
Řada doplňků k nakladačům z konstrukce CMZ jako různé zásobníky či chapače umožňuje najít automatizovaná řešení šitá na míru jednotlivým zákazníkům a specifikům jejich výroby.
Ve výrobním programu má firma tři velikosti portálových nakladačů aplikovatelných na celý sortiment vyráběných obráběcích strojů.
GL-6 2osý portálový nakladač pro dva díly každý do hmotnosti 3 kg
GL-20 3osý portálový nakladač pro dva díly každý do hmotnosti 10 kg
GL-100 3osý portálový nakladač pro dva díly každý do hmotnosti 50 kg
Pro nakládání a odebírání dílů je k dispozici řada chapačů pro hřídele, přírubové díly a případně výkovky se dvěma nebo třemi čelistmi s otočnou hlavou na 90° nebo 180° nebo se speciálními čelistmi pro manipulaci s produkty hřídelového typu. Chapače jsou servo řízené nebo pneumatické v souladu se způsobem jejich použití.
Pro zakládání polotovarů a dokončených obrobků vyvinula firma CMZ i řadu zásobníků jak pro různé typy polotovarů větších průměrů, tak i pro hřídelové přířezy. Příklady vidíme na obrázcích 1, 2 a 3.
Pokud by výroba nešla zabezpečit některými ze standardních manipulačních prvků, konstrukční oddělení firmy je připraveno navrhnout speciální řešení.
Různé sestavy strojů a manipulačních doplňků umožňují konfigurovat automatizovaná pracoviště pro různé typy výroby dle konkrétních potřeb uživatelů. Na obrázcích 5, 6 a 7 jsou některé příklady realizovaných aplikací pro zákazníky z různých oblastí průmyslu.
Obr. 5 Soustruh TD 30 YS 800 s nakladačem GL 100 a dvěma zásobníky WS 280 pro zakládání přírubových dílů. Konfigurace je se zásobníkem na polotovary na levé straně a zásobníkem na hotové díly na straně pravé.
Obr. 6 Soustruh TTL 66 s dvěma zásobníky WS 700 na hřídelové součástky. V této sestavě jsou oba zásobníky (na hotové díly a na polotovary) na levé straně. Tato konfigurace je umožněna tím, že nakladač je tříosý s pojezdem v ose X, což umožňuje nakládání a vykládání v různých místech. Současně je takto zkrácena i dráha nakladače s odpovídající redukcí nákladů.
Obr. 7 Soustruh TTL 66 se zásobníkem WS 700 na díly hřídelového typu na pravé straně v kombinaci s podavačem tyčí na straně levé pro výrobu ze standardního tyčového materiálu.
Kromě toho lze stroje doplnit skluzem na dlouhé díly nebo odebíračem hřídelí skrz protivřeteno
až do délky 220 mm.
Velkou výhodou automatizovaných systému CMZ je rychlost a snadnost přestavení zařízení na jinou výrobu. Pro programování nakladače je k dispozici konverzační programovací systém, který umožňuje agilní výměnu dílů. Software je velmi intuitivní a byl vyvinut tak, aby uživatel musel zadávat minimální množství informací a aby cyklus fungoval ve všech případech. Ve srovnání s programováním a seřízením antropomorfních robotů je programování jednoduché a snadno zvládnutelné běžnou obsluhou stroje. Zároveň umožňuje optimalizaci celého obslužného procesu. Bez velké námahy lze tak zkrátit časy nakládání materiálu a vykládání součástí, čímž se zlepšuje celkový výkon CNC soustruhu.
Příklad snadného přestavení manipulátoru pro další výrobu lze vidět i na přikladu přeseřízení stroje TD-30-YS-800 + GL100
Video je záznamem z jednoho ze soustružnických pracovišť CMZ v nedávno zrekonstruovaném závodě Precitor. Zde můžete vidět přestavení jednoho z 12 v závodě používaných CNC soustruhů na jinou výrobu. V tomto případě stroj vyrábí díl o průměru 171 mm a hmotnosti 9 kg a přestavuje se na výrobu dalšího dílu, tentokrát o průměru 236 mm a hmotnosti 7 kg. Dodatečný čas potřebný na přípravu robota a jeho spuštění v automatickém režimu je pouze 4 minuty a 29 sekund.
Pokud je potřebný čas na přeseřízení manipulátoru takto krátký, rozšiřuje se možnost využití automatizovaných systémů s nakladačem i pro výrobu menších výrobních dávek, což eliminuje vžité paradigma, že nakladače jsou určeny pouze pro výrobu velkých sérií.
