2021
Оставьте свой номер
Мы перезвоним вам через 5 минут
Или позвоните нам сами +7 495 291-03-36
Расскажем о коботах в российских реалиях
Весь июнь проводим бесплатные консультации по роботизации производства на примере российских предприятий

Роботизация малой серии: загружаем заготовку 20 кг в два станка DMG

Когда несколько предприятий, занимающиеся схожей деятельностью, в буквальном смысле находятся под крышей одного завода, градус конкуренции зашкаливает.
Наш заказчик оказался в таких условиях и нашел выход из сложившейся ситуации.

С чего все начиналось: исходные данные

Компания располагалась на одной производственной площадке с другими предприятиями, которые тоже занимались металлообработкой. По мере роста они конкурировали между собой. Это вызывало постоянную текучку квалифицированных кадров. Как только на каком-то из заводов поднимали заработную плату, часть сотрудников уходили к конкурентам.

Собственник, побывав на выставке в Ганновере, увидел элегантное технологическое роботизированное решение от LANG по обработке мелкосерийных деталей. Директору понравилось, и он захотел увидеть у себя такое же.

Для предприятия купили 2 станка DMG со всеми функциями роботизации и планировали докупить к ним робота. Через 2 года приобрели еще 2 станка, а уже к ним — робота. После этого начали поиск компании для роботизации производства и обратились к нам.

Стандартная партия деталей у заказчика — 5-15 штук. Большой объем из 20-50 заготовок — редкая серия на производстве. Среднее время обработки деталей — от 5 минут до 3 часов.

Производственные процессы

На предприятии существует много технологий фрезерной обработки деталей:
1. Зажим ручной силой заготовки в тисках и непосредственная обработка.
2. Загрузка в пневмо-, гидро-, автоматическое решение для крупной серии, когда одно и то же приспособление используется годами и не снимается со станка.
3. Загрузка паллетами, когда в нее устанавливают определенное количество деталей и загружают в станок для обработки всей партии.

Какую задачу поставил заказчик?

Выбор заказчика: каждая деталь вставляется в специальные тиски, которые укладываются в тележку, она в свою очередь загружается в станок.

В станке нет автоматического зажима, робот делает все вручную. Он устанавливает тиски в систему нулевого базирования и поворачивает рычаг для зажатия.
задача для роботизации токарного станка ЧПУ FORT
Не хватает времени на изучение кейса? Получите PDF-версию на почту

1

Как проходили подбор и внедрение робота?

какое обрудование, какие детали, какие задачи
Аудит
расчет и согласование стоимости, договор, лизинг
Стоимость
1
2
3
4
покупаем робота и схват, изготавливаем части робоячейки
Закупка
5
технические параметры робота, визуализация
Концепция
проектируем чертежи частей ячейки: узлы, стол, лотки
Проектирование
сборка, запуск, отработка кобота в собственном цеху
Макет
6
запуск робоячейки. решение проблем, допоставка элементов
Пусконаладка
7
В данной ситуации требовалась грузоподъемность в 20 кг, а для действий манипулятора не хватало пространства. Мы начали с анализа оборудования, особенностей деталей и поставленных задач. Следующими этапами были:

  1. Разработка концепции, которая включала подбор технических параметров и визуализацию;
  2. Расчет и согласование стоимости;
  3. Подписание договора;
  4. Подбор комплектации и проектирование чертежей на изготовление составляющих частей роботизирующей ячейки, узлов, стола, перехвата, лотков;
  5. Закупка робота и схвата, изготовление составляющих частей роботизирующей ячейки, узлов, столиков, лотков;
  6. Сбор макета;
  7. Пусконаладка у заказчика;
  8. Выявление проблем, поиск ошибок и их исправление.

В проекте участвовали инженер-конструктор и инженер-системотехник. Лизинговую компанию заказчик подобрал сам.

Сколько времени заняло внедрение робота?

Робот был известного бренда KUKA. Он оснащен потрясающими элементами для визуального 3D-проектирования и программирования. Поэтому фактически 80% моделирования и создания программ для робота было сделано на компьютере и претерпело минимальное количество изменений в процессе пусконаладки. Запуск занял 10 рабочих дней и еще столько же — программирование.
Фактически 80% моделирования и создания программ для робота было сделано на компьютере и претерпело минимальное количество изменений в процессе пусконаладки.

— Виталий, инженер-конструктор kobotek


2

Как мы решали задачу заказчика

Вместе с заказчиком сформировали три точки стремления

Как было
Стандартная партия деталей у заказчика — 5–15 штук. Большой объем из 20–50 заготовок — редкая серия на производстве.

Среднее время обработки деталей — от 5 минут до 3 часов.
?? Как должно быть ??
1. Робот с двойным схватом обслуживает 2 станка и 2 стола с деталями.

2. Загрузка роботом не должна занимать больше времени, чем загрузка человеком

3. Робот должен продолжать работать на одном из станков при замене режущего инструмента на другом станке.
Мы также автоматизировали двери станков пневмоцилиндрами и сделали так, чтобы управлять дверями мог станок независимо от робота с помощью М-функции.

Установили кнопку на станочный пульт для управления дверями. Изменили программу электроавтоматики станка для обмена сигналами с роботом. Все корректировки внесли в электросхему станка. Скорость загрузки получилась 11 секунд, что устроило заказчика.

3

Трудности, с которыми мы столкнулись при внедрении кобота на предприятии

Идеальные ситуации для роботизации бывают редко, так как у каждого производства есть свои особенности. В данном случае тоже не обошлось без сложностей.

1. Захваты

В первую очередь мы сделали захват для тисков, так как готовый у LANG оказался дорогой и не вошел в бюджет. Поскольку документации на деталь у производителя нет, нам пришлось исследовать его устройство самостоятельно. В итоге сделали отличный захват, который работал не хуже оригинального.

2. Планировка

Из-за кинематики робота было сложно определится с расстановкой станков. В одном положении робот не доставал до места загрузки детали в станок и нам приходилось ставить их близко друг от друга. Но после сближения пульт мешал оператору и сильно уменьшал его рабочую зону.

Поэтому у нас была задача максимально раздвинуть станки и сделать работу удобной для оператора. После точных испытаний мы нашли положение, в котором робот до всего дотягивался и проходил в дверь станка с просветом в 10 мм.

3. Обход европейских санкций

В процессе нашей работы заказчик решил купить второго робота на два таких же станка, пока он есть в наличии. Но продукция LANG попала в санкционный список и перестала поставляться, поэтому клиент не смог получить тележки и специальные парковочники.

Ничего не осталось, как сделать реверс-инжиниринг. Мы разобрали и изучили тележку и парковочник, чтобы сделать их самостоятельно.

4. Обдув витой стружки

Клиент купил специальный вентилятор, который вставляется в магазин инструментов и после обработки обдувает деталь. Но оказалось, что этого не всегда достаточно. Витая стружка остается, если есть глубокие отверстия в деталях, оттуда не сдувается вода.

Для решения проблемы сделали обдув на роботе, чтобы он очищал места захвата тисков и нулевые метки (отверстия, в которые вставляются тиски) перед разгрузкой. Еще, перед тем как достать деталь, робот переворачивал ее и сливал воду внутрь станка.

Мы в kobotek не просто продаем робота заказчику, а углубляемся в его проблемы и благодаря 20-тилетнему опыту в инжиниринге ищем самые эффективные методы их решения

— Аркадий, инженер-системотехник kobotek

А если вам интересно, как мы решили проблему со стружкой, остающейся на деталях, с удовольствием расскажем, устанавливая робот на ваши станки

4

Как происходило обучение персонала

Персонал на предприятии молодой: средний возраст 25–35 лет. Обучили его в течение нескольких дней:
Демонстрация
Демонстрация
Прочитали лекцию по основам роботизации
Совместная работа
Совместная работа
Продемонстрировали, как работать с роботом
Самостоятельное программирование
Самостоятельное программирование
Показали, как писать программы
Проверка
Проверка
Отработали навыки на практике
Такой формат близок молодым людям. Работа с роботами для них интересна: они заняты творческим процессом, программируют, управляют устройствами с помощью привычных планшетов, находятся в чистом, теплом помещении. А если деятельность привлекательная, то и у нанимателя нет проблем с кадрами.

5

Итоги и перспективы: что дальше

123

Результаты роботизации станков

На 4 станках работают 2 человека, которые занимаются и другими задачами. Поскольку партии деталей небольшие, а операторы квалифицированные, они не только загружают детали, но и пишут новые программы обработки, корректирует текущие.
Монотонную работу выполняет робот, а квалифицированные специалисты используют свои навыки максимально эффективно для бизнеса: уделяют внимание моделированию и технологии обработки. В итоге предприятие получило операторов и технологов в одном лице.
Уже сейчас такая организация производственных процессов увеличила производительность компании на 15%. После внедрения второго робота результаты будут еще более впечатляющими.

Заказчик остался доволен

Сейчас идет доработка технологии обработки (дублера инструментов, контроль поломки инструментов) для работы в третью смену без человека. Это увеличит производительность на 50%, так как одну деталь обрабатывают 3 часа и за смену фактически делают 2,5 штуки.

Мы справились с поставленной задачей: робот работает, показатели производства растут, заказчик доволен.
Средний контракт по коботу, взятый в лизинг на 3 года, равен зарплате трех сотрудников за эти же три года. В месяц платежи по лизингу примерно равны расходам предприятия на ЗП трем операторам станков. Только робот эти три года будет работать без отпусков, больничных и потом останется у вас.

Как видите, роботизация производства — это эффективно, удобно и доступно. Подобрать подходящее решение возможно для любого предприятия. Главное — быть открытым для технического прогресса и не ждать, пока вас обойдут конкуренты.
Остались вопросы? Хотите подробностей? Свяжитесь с нашим специалистом

Мы собрали 53 видео с работой коботов на разных станках

Коботы c токарным станками
Видео-примеры автоматизации токарных станков с ЧПУ Haas, Doosan, Mazak, Goodway
Видео-примеры автоматизации фрезерных станков с ЧПУ Haas, XYZ
Коботы c фрезерными станками
Коботы c листогибочными станками
Видео-примеры автоматизации листогибов Ermaksan, Safan, Promecam и других
Не тратьте время на поиск интересующих применений роботов, мы подберем видео для вас

Мы собрали 53 видео с работой коботов на разных станках

Коботы c токарным станками
Видео-примеры автоматизации токарных станков с ЧПУ Haas, Doosan, Mazak, Goodway
Коботы c фрезерными станками
Видео-примеры автоматизации фрезерных станков с ЧПУ Haas, XYZ
Коботы c листогибочными станками
Видео-примеры автоматизации листогибов Ermaksan, Safan, Promecam и других
Не тратьте время на поиск интересующих применений роботов, мы подберем видео для вас