Automatyzacja tokarek i frezarek CNC

Holenderska firma BMO Automation została założona w 2008 r. w celu opracowania bardziej efektywnego sposobu ładowania tokarek i frezarek CNC. Jej klienci, głównie z branży obróbki metalu i tworzyw sztucznych, mogą odtąd korzystać z modułowych produktów do obróbki, charakteryzujących się wysokiej jakości, łatwymi w obsłudze i elastycznymi rozwiązaniami automatyki. Współpraca z firmą FAULHABER pozwoliła na stworzenie serwochwytaka połączonego z ramieniem robota w jednostkach robotów. Jednostki te są wykorzystywane do automatycznego ładowania i rozładowywania tokarek i frezarek CNC.

Nowe zasady gry

Dzięki jednostkom robotów firma BMO Automation, mająca siedzibę w holenderskim mieście Nederweert w regionie Limburg, może automatyzować produkcję partii o różnych rozmiarach – nawet pojedyncze sztuki.

"W BMO efektywność określamy jako elastyczność razy wydajność. Dzięki korzystaniu z opracowanego przez nas serwochwytaka znacząco zwiększyliśmy tę elastyczność, a klienci mogą automatyzować partie zawierające nawet jeden element. To przyszłość! – podkreśla Maarten van Bun, kierownik ds. marketingu w BMO Automation. – Prosty robot lub urządzenie wykonuje to samo zadanie tysiąc razy. Lecz wierzymy, że przyszłość polegać będzie na automatyzacji mniejszych serii produktów w jednym procesie. Nazywamy to automatyzacją wielu partii. Możemy automatycznie wyprodukować tysiąc części podzielonych na wiele serii o niewielkich nakładach. W wyniku tego osiągamy dużą różnorodność i wysoki nakład".

Produkcja wysokonakładowa o dużym zróżnicowaniu

Marże stosowane przy produkcji małych ilości elementów są generalnie wyższe niż w przypadku masowej produkcji. Jednocześnie ręczne ładowanie elementów pomiędzy poszczególnymi procesami wymaga większej liczby personelu i wyższych kosztów. Dlatego rozwiązanie oferujące jednocześnie duże zróżnicowanie oraz duże nakłady produktów przy pracy z tokarkami i frezarkami CNC w obróbce metali i tworzyw sztucznych to prawdziwa rewolucja. Firma BMO Automation łączy zalety automatyzacji palet z możliwością w pełni automatycznego ładowania pojedynczych elementów roboczych. W ten sposób produkcja o dużym zróżnicowaniu może z niskonakładowej zmienić się w wysokonakładową.

Staje się to możliwe m.in. dzięki kontrolowanym przez serwomechanizm szczękom chwytaków, których precyzję oraz niezawodność gwarantują napędy firmy FAULHABER. W serwochwytaku silnik napędza wrzeciono przekładni, która stanowi część liniowego systemu prowadzącego. Palce chwytaka, połączone z blokami prowadnic, przesuwają się do żądanej pozycji produktu, który ma zostać załadowany do maszyny CNC. Wymiary elementu mogą się zmienić po obróceniu lub frezowaniu. Serwochwytak automatycznie dostosowuje pozycję palców i nie wymaga zmiany cykli ładowania i rozładowywania. Dzięki temu nie trzeba zmieniać chwytaka.

"Harco Hermans, odpowiedzialny za badania i rozwój, współpracował z firmą FAULHABER podczas wcześniejszych projektów, kiedy to z powodzeniem korzystał z produktów do kierowania ruchem" – wyjaśnia Maarten van Bun.

Odpowiedni silnik wybrano za pomocą narzędzia Drive Selection Tool, znajdującego się na stronie internetowej firmy FAULHABER, od której specjaliści z BMO Automation otrzymali również wsparcie m.in. w zakresie sprawdzania skryptów do komunikacji z oprogramowaniem BMO Intelligent Control.

Prace trwały około roku, wliczając w to dwumiesięczną fazę testów z klientami referencyjnymi. Największym wyzwaniem było połączenie niezawodnego rozwiązania dostępnego w jak najmniejszym rozmiarze i o jak najmniejszej masie, aby miało jak najmniejszy wpływ na nośność robota.

"W tym przypadku firma FAULHABER oferuje bardzo kompaktowe i wydajne rozwiązanie, przekonujące zarówno w kwestii mechanicznej, jak i elektronicznej" – dodaje Maarten van Bun.

Niesamowita innowacyjność

Koncentracja na automatyzacji CNC, wiele lat doświadczenia i dobry kontakt z producentami maszyn CNC pozwalają na pełną integrację automatyzacji robotów z produkcją maszyn. BMO jest liderem w zakresie automatyzacji i cyfryzacji. Dowodem na to są trzy nominacje do nagrody TechniShow. Pierwszą przyznano w 2016 r. za rozwiązanie dotyczące automatyzacji, które pozwalało na produkcję pojedynczych elementów i serii w trwającym procesie. Stało się to możliwe dzięki zmianie sposobu chwytania oraz modyfikacji palet i produktów. W czasie nominacji było to pionierskie rozwiązanie. W 2018 r. BMO otrzymało nagrodę za rewolucyjne oprogramowanie Xenon dla inteligentnego Przemysłu 4.0. Używane jest ono do gromadzenia i łączenia różnych danych z maszyn CNC w instalacji do obróbki. W 2020 r. firma została nominowana po raz trzeci z rzędu za zacisk Smart Centric E-Clamp (tym razem nie otrzymała nagrody).

Automatyczna przewaga

"Automatyzacja CNC zwiększa wydajność, skraca czas procesu i pozwala uniknąć problemów związanych z brakiem specjalistów" – mówi Maarten van Bun.

Zalety automatycznych rozwiązań do obsługi robotów widoczne są także podczas pandemii COVID-19.

"Koronawirus miał znaczący wpływ na przemysł obróbki metali. Na początku klienci konserwatywnie podchodzili do inwestycji. Segment uległ jednak szybkim zmianom, gdy stało się jasne, że automatyzacja CNC to rozwiązanie nie tylko na przyszłość, ale też na teraz. Robot nie choruje, a nawet przy ograniczonej liczbie godzin pracy operator może utrzymać poziom produkcji dzięki rozwiązaniu robotyki BMO".

Automatyczne wytwarzanie umożliwia też lokalną produkcję, co eliminuje wady zlecania tego procesu – takie jak np. zamknięte granice, ograniczenia podróży i transportu towarów, dłuższe kontrole graniczne i celne oraz lokalne lockdowny, które miały i mają miejsce podczas pandemii.

"Podczas wdrażania automatyzacji ważne jest stworzenie precyzyjnego procesu, który stale gwarantuje wysoki poziom bezpieczeństwa. Liczą się precyzja i, w szczególności, powtarzalność. Ponieważ wszystko odbywa się automatycznie, liczba błędów jest niewielka, a nasze rozwiązania automatyczne działają bez konieczności obecności pracownika. Dlatego niezawodny proces pozostaje kluczowym elementem. Produkty firmy FAULHABER gwarantują jakość, bezpieczeństwo i spokój. Wiemy, że są dobre i ufamy im" – podsumowuje Maarten van Bun.

FAULHABER
www.faulhaber.com