Eingebauter Roboter optimiert Drehprozesse

Der Armroid ist ein eingebauter Roboter, der in einer CNC-Drehmaschine untergebracht ist. Dieses Video veranschaulicht die Funktionalität des Roboters innerhalb der Werkzeugmaschine.

Zwei der größten Trends in der Präzisionszerspanungsindustrie sind derzeit die Automatisierung und die Bearbeitung in einer Aufspannung, auch aufgrund des anhaltenden Fachkräftemangels. Wäre es also nicht großartig, wenn diese beiden Trends in einer CNC-Maschine für jene Werkstätten integriert würden, die die Konsistenz und weniger Arbeitskraft benötigen, die die Automatisierung verspricht, und die Zeit- und Geldeinsparungen, die die Multitasking-Bearbeitung bietet? Nun, ein Werkzeugmaschinen-OEM hat ein solches Angebot entwickelt und diese effiziente Kombination für zwei seiner CNC-Drehmaschinenmodelle verfügbar gemacht, die jetzt in den USA erhältlich sind

Okuma America Corp. hat seinen Armroid-Roboter in seine horizontale Drehmaschine LB3000 EX II und die CNC-Multitasking-Maschine Multus B250II integriert und damit eine bereits integrierte Automatisierungslösung mit vielen Vorteilen eingeführt. Das eingebaute Roboterdesign spart nicht nur Platz in der Werkstatt und ermöglicht einen einfachen Transport, sondern der Armroid vereinfacht auch die Arbeit des Bedieners, da der Roboter über die OSP-Maschinensteuerung des Unternehmens sowohl programmiert als auch gesteuert wird. Anstatt also zwei Steuerungen (eine für den Roboter und eine für die Maschine) zu lernen, ist das Verständnis nur einer Steuerung alles, was notwendig ist, um das System zu betreiben.

Das All-in-One-Design von Armroid ermöglicht das Be- und Entladen von Teilen, bietet aber auch prozessinterne Unterstützung in der Bearbeitungszone, die herkömmliche Roboter nicht bieten können. Dazu gehören Ratterunterdrückung, Späneentfernung und Maschinenreinigung.

Mehrere Verwendungsmöglichkeiten

Laut Kevin Kraieski, leitender Anwendungsingenieur bei Okuma America Corp., sind diese flexiblen Armroid-CNC-Drehmaschinen am besten für die Produktion mittlerer Serien geeignet und können mit dem Roboter und auch ohne ihn als Standardmaschine verwendet werden. „Der mobile Lagertisch kann aus dem Weg geschoben werden, und der Armroid kann über dem Bearbeitungsarbeitsbereich geparkt bleiben“, erklärt er. „Wenn Sie also zwei oder drei Teile ausführen möchten, können Sie dies ohne die Automatisierung tun. Sie würden es wie eine normale Maschine einrichten.“

Das Ausführen einer Tagschicht mit einem menschlichen Bediener und einer Schicht ohne Licht mit dem Armroid ist ein weiteres Beispiel dafür, wie die volle Funktionalität der kompletten Werkzeugmaschine zum Vorteil einer Maschinenwerkstatt genutzt werden kann. Ein Roboter kann tagsüber in Bereitschaft sein, während der Bediener kleine Chargen handhabt, das Be- und Entladen von Teilen und andere flexible Aufgaben ausführt, und dann können automatische Operationen durch den Roboter als Lights-Out-Prozess abgeschlossen werden.

Das All-in-One-Design von Armroid bietet Teil Be- und Entladen, sondern bietet auch prozessinterne Unterstützung in der Bearbeitungszone, die herkömmliche Roboter nicht leisten können. Dazu gehören Ratterunterdrückung, Späneentfernung und Maschinenreinigung.

Wenn eine Mensch-Roboter-Kollaboration erwünscht ist, generiert das Bewegungsprogramm des Roboters automatisch einen optimalen Bewegungspfad, indem es die eingegebenen Start- und Endpunkte und die Parameter gemäß den Führungsanweisungen auf dem OSP-Bedienfeld anzeigt.

Auswahl der optimalen Ausrüstung

Zu wissen, ob wellenartige Teile oder futterartige Teile auf den Armroid CNC-Drehmaschinen verarbeitet werden, ist entscheidend für die Auswahl der effizientesten Werkstücklageroption für eine Anwendung. Dann können Benutzer zwischen einem einfachen Lager mit geneigten Regalen, einem Teilungsförderband oder einem Flanschlager in Tischbauweise wählen.

Sobald diese Option gewählt ist, gibt es Lager in verschiedenen Größen, erklärt David Fischer, Produktmanager bei Okuma. „Für Spannteile haben wir ein Lager mit sechs Stationen“, sagt er. „Und wir arbeiten an einer Einheit mit 10 Stationen, um die Anzahl der verfügbaren Teile zu erhöhen. Für wellenartige Teile bietet Okuma je nach Menge und Größenbereich der Teile mehrere verschiedene Lager an.“

Als nächstes gibt es Optionen für die Endeffektoren, die eine parallele Werkstückhand zum Laden von Wellenteilen, eine Werkstückhand mit dreifachem Griff zum Laden von Flanschteilen und eine gemischte Strahldüse für Kühlmittel und Luftstrahlen umfassen, die Späne entfernen und den Bearbeitungsarbeitsbereich während des Schneidens reinigen . Vibrationsunterdrückende Werkstückstützrollen sind ebenfalls erhältlich.

Obwohl Okuma Greifer anbietet, kann ein Geschäft alternativ seine eigenen Greifer für eine Anwendung auf dem Armroid entwickeln.

Gehen Sie auf Nummer sicher, halten Sie es einfach

Während Okuma viele Optionen für den Armroid bereitstellt, die ihn für eine Anwendung anpassen, ist er auch standardmäßig mit Funktionen ausgestattet, die Sicherheit und Benutzerfreundlichkeit gewährleisten sollen.

Im Gegensatz zu geschlossenen CNCs ist Okumas OSP eine offene Architektur Steuerungssystem bietet eine Plattform für Anpassungen und fortlaufende Upgrades. Bediener können kostenlose Apps von Drittanbietern herunterladen, Verknüpfungen zu ihren bevorzugten Apps hinzufügen oder sogar ihre eigene App schreiben.

Für die Sicherheit der Werkzeugmaschinenkomponenten und des Bedieners ist es wichtig sicherzustellen, dass es innerhalb des Systems zu keinen Kollisionen kommt. Daher ist der Armroid mit dem Kollisionsvermeidungssystem des Herstellers ausgestattet, um die Möglichkeit kostspieliger Maschinen-/Roboterabstürze auszuschließen. Die 3D-Simulation des Systems vor dem Betrieb führt die virtuelle Anwendung in Echtzeit Sekunden vor dem eigentlichen Schneiden aus, sodass die Maschine automatisch angehalten werden kann, um eine Kollision zu vermeiden.

Das Kollisionsvermeidungssystem teilt Daten mit der OSP-Steuerung mit offener Architektur des Armroid, die eine benutzerfreundliche und bequeme Funktionalität bietet. Im Gegensatz zu geschlossenen CNCs bietet das Steuerungssystem mit offener Architektur eine Plattform für Anpassungen und fortlaufende Upgrades. Bediener können kostenlose Apps von Drittanbietern herunterladen, Verknüpfungen zu ihren bevorzugten Apps hinzufügen oder sogar ihre eigene App schreiben. Die Steuerung umfasst eine Anwendungsprogrammschnittstelle, die vollen Lese-/Schreibzugriff auf mehr als 6.000 Maschinendatenpunkte ermöglicht.

Ähnlich wie der Armroid ist auch der Standroid von Okuma ein eigenständiges Roboterpaket. Der Standroid, der für sechs der VMC-Modelle des Unternehmens verfügbar ist, ist jedoch für die Handhabung größerer Teile ausgelegt, da der Roboter größer ist.

Die Verwendung der OSP-P300-Steuerung (die bei der Multitasking-CNC-Maschine Multus B250II mit Armroid standardmäßig enthalten ist) verkürzt die Rüstzeiten in mehrfacher Hinsicht. Beispielsweise kann die meiste Arbeit von einem Bildschirm aus erledigt werden; ein betriebsfähiges System kann basierend auf dem Workflow erstellt werden; es ist einfach, eine Verbindung zu integrierten Fabrikhallen und Geschäftskommunikationskanälen herzustellen; und bequemer Zugriff auf Werkzeuglisten/Setup-Tabellen, Prozessdokumente und andere nützliche Setup-Tools ist verfügbar. Dieses Steuerelement kann auch so konfiguriert werden, dass eine E-Mail an das Mobiltelefon eines Bedieners oder Managers gesendet wird, wenn ein Alarm auftritt.

Programmierung

Okuma und seine Vertriebspartner werden Kunden darin schulen, sich mit der OSP-Steuerung und der Ausrüstung vertraut zu machen. Kraieski erklärt, dass die Programmierung des Armroid unkompliziert ist, insbesondere wenn ein Bediener bereits mit Okuma-Werkzeugmaschinen vertraut ist. Das Menülayout zum Erstellen der Dateien für die Roboterbewegung ähnelt dem Advanced One-Touch-Verarbeitungssystem des Unternehmens, sagt er.

Die Werkzeugmaschinenprogrammierung für ein Teil kann offline auf einem CAD/CAM-System erfolgen. Die Programmierung des Roboters wird auf der Maschinensteuerung abgeschlossen, indem eine zu erstellende Datei aufgerufen wird. „Der Armroid muss wissen, wo das Teil abgeholt und wo es abgegeben werden muss“, erklärt Fischer. „Und dann wird dieser Bewegungspfad dazwischen vom Armroid mithilfe der Kollisionsvermeidungssoftware berechnet – die 3D-Modelle erstellen einen klaren Pfad durch die Maschine.“

Er fügt hinzu, dass der Bediener bei einem herkömmlichen Roboter dem Roboter all diese Bewegungen beibringen muss. Daher spart dieser Prozess Zeit, da der Roboter nicht manuell angelernt werden muss.

Geringere Kosten

Das eingebaute Design des Armroid macht es zu einem kompakten, flexiblen System mit vielen Vorteilen, die niedrigeren Investitions- und Betriebskosten sowie einem höheren ROI entsprechen. Beispielsweise können Setup-Änderungen intern ohne einen Roboterintegrator durchgeführt werden, was zu drastisch weniger Ausfallzeiten und niedrigeren Bereitstellungskosten führt.

Okuma America Corp. | 704-588-7000 | okuma.com