Nový robot pro obrábění plastů a kompozitních materiálů

Stále širší využití těchto moderních materiálů v různých aplikacích vyžaduje adekvátní metody opracování, které dokáží zajistit vysokou efektivitu, produktivitu a také přesnost a opakovatelnost. Opracování kompozitů na bázi uhlíkových vláken (CFRP) je však na druhou stranu velmi specifickou záležitostí - zejména je téměř nemožné obrábět rozměrné komponenty pomocí konvenčních strojů. Právě proto robot RX170 hsm představuje přelomové řešení v oblasti obrábění kompozitních materiálů.

Obráběcí robotický pomocník: RX170 hsm
Vývoj nového robota probíhal na základě modelu RX170, z něhož je odvozeno základní řešení. Pro tuto specifickou aplikaci, kterou představují kompozity s využitím plastů, vyvinuli inženýři ze Stäubli zcela nové rameno, u kterého je šestá osa nahrazena speciálním vysokorychlostním vřetenem. Veškerá kabeláž včetně přívodu energie i hadice chladicího a mazacího systému jsou umístěny uvnitř ramene. Toto řešení nabízí dvě velké výhody: značnou úsporu místa a vysokou ochranu proti poškození a tím i maximální spolehlivost.
Díky dosahu robota 1835 mm lze snadno obrábět dlouhé díly, přidáním pojezdové osy pak lze pracovní dosah ještě zvětšit, což umožňuje obrábět díly dlouhé i několik metrů. Vysoký výkon robota je také ideální k obrábění materiálů z uhlíkových vláken. Opakovatelná přesnost přitom činí 0,04 mm, což bohatě splňuje standardy pro CFRP obrábění.
Dalším přínosem je vysoká efektivita robota, jenž může standardně obsluhovat i několik pracovních stanic. Tím se prostoje zařízení zkracují na naprosté minimum. Programování probíhá předem a je možné ho provést i off-line. Díky výkonnému softwaru robot nemá absolutně žádný problém provádět postupně různé trajektorie na více stanovištích. K programování je využíván software Robotics Suite společně s kontrolérem řady CS8 a programovacím jazykem VAL3, které nabízejí velice široké možnosti. Speciální balíček VALhsm pak významně usnadňuje programování obráběcích operací. Veškeré informace jsou zobrazeny i na ručním ovládání, pomocí něhož je možné robot tyto trajektorie i naučit.
Všechny tyto vlastnosti otevírají pro využití robota RX170 hsm zcela nové oblasti, ať už jde o obrábění kompozitních materiálů v leteckém nebo automobilovém průmyslu či o výrobu dílů pro větrné turbíny. V současné době představuje nový robot prakticky jedinou alternativu pro obrábění CFRP materiálů v takto příznivé cenové hladině.

Robot nahradí jednoúčelové stroje
V německé firmě Riexinger, která se zabývá vývojem strojů pro zpracování plastů, se občas vyskytnou zákazníci, kteří vyžadují zcela speciální řešení. Např. výrobce plastových potrubí pro kanalizační, odvodňovací a sanační systémy potřeboval specializovaný stroj pro obrábění vnějšího obvodu rozměrných dílů s průměrem přes jeden metr. Při předběžné studii došlo ke zjištění, že vývoj odpovídajícího pracoviště by byl velmi náročný. Pak se ale jako zajímavé řešení ukázalo využití obráběcího robota Stäubli RX 170 hsm. Jeho nasazení v praxi splnilo veškeré požadavky zákazníka co do časů cyklů i kvality. Díky téměř dvoumetrovému pracovnímu dosahu a volnosti pohybu dané 5osou konstrukcí nemá robot problém ani s většími díly. Nyní robot obrábí zejména základové komory s průměrem jednoho metru, a to v různých verzích s připojeními pro trubky o průměru mezi 110 a 315 mm. Komory přicházejí na pracoviště v podobě polyetylenových nebo polypropylenových výlisků a úkolem obráběcího robota je odstranění přebytečného plastu a zajištění přesného vnějšího rozměru pro připojení navazujícího potrubí. Přechod mezi různými variantami je pro operátora velmi jednoduchý, protože pro provedení změny stačí několik stisků tlačítek na ovládacím panelu robota.
Pro zajištění plynulosti procesu obrábění plastových částí je buňka vybavena také systémem pro automatickou výměnu nástrojů. Zde si RX170 hsm samostatně zvolí právě ten nástroj, který se pro daný proces nejlépe hodí. I díky tomu je zaručena velice vysoká kvalita zcela srovnatelná s výsledky jednoúčelového obráběcího centra. Jelikož plasty při obrábění nekladou velký odpor, může robot pracovat ve velmi slušném tempu a snížit trvání celého cyklu až pod hranici dvou minut. Dokončené díly splňují všechny požadavky testů kvality a žádné dodatečné opracování již není potřeba.
 

Publikováno: 12. 5. 2014 | Počet zobrazení: 2428 588