CNC stroje prešli svojím vývojom a niekdajšie jednoúčelové a ručne ovládané systémy sú dnes špičkové robotizované zariadenia, ktoré môžu výrazne zefektívniť pracovné procesy. V článku sa pozrieme na najčastejšie typy CNC strojov a na hlavné benefity modernej automatizovanej obsluhy CNC strojov vo výrobe.
Čo je CNC stroj
CNC stroj je mechanické alebo robotické zariadenie, ktoré sa používa na presné a opakované spracovanie materiálov pomocou počítačového riadenia. Najprv sa navrhne výkres súčiastky alebo produktu, ktorý sa má vyrobiť. Následne sa použije softvér, ktorý prevedie tento výkres na sériu čísel, ktoré stroj dokáže interpretovať. Tieto čísla riadia pohyb stroja a nástroja, ktorým sa materiál spracováva.
CNC stroje sa používajú v rôznych priemyselných odvetviach, ako napríklad v strojárstve, automobilovom priemysle, letectve a výrobe elektronických súčiastok. CNC stroje umožňujú výrobcovi vytvárať veľké množstvo identických dielov s vysokou presnosťou a opakovateľnosťou.
Základné delenie CNC strojov
CNC stroje sa delia do niekoľkých kategórií podľa ich zamerania:
- Frézovacie stroje sa používajú na rezanie a tvarovanie rôznych materiálov.
- Sústruhy slúžia na výrobu rotačných dielov.
- Ohýbačky plechov dokážu ohýbať a tvarovať kovové plechy.
- Laserové stroje dokážu presne a rýchlo rezať materiály laserovým lúčom.
V závislosti od ich veľkosti a výkonu sa CNC stroje ďalej delia na:
- Stolové stroje majú malú pracovnú plochu a sú ideálne na drobné práce.
- Stojanové stroje sú väčšie a vhodné pre väčšie projekty.
V posledných rokoch sa objavujú aj nové technológie v oblasti CNC strojov, ako napríklad robotizované zariadenia a stroje s 3D tlačou, ktoré umožňujú ešte presnejšie a komplexnejšie spracovanie materiálov.
CNC stroje a roboty
Robotizovať samotné vŕtanie, frézovanie, sústruženie rôznych súčiastok v strojárskom, drevárskom alebo aj v plastikárskom priemysle by sa dnes niekomu mohlo zdať ako vymýšľanie „teplej vody“. Najmä ak túto činnosť vo fabrike vykonávajú CNC stroje. Prešli svojím vývojom a niekdajšie jednoúčelové a ručne ovládané frézovacie zariadenia, sústruhy, vŕtacie systémy sú dnes špičkové zariadenia automatizované prostredníctvom počítačového riadenia ich motora, a teda aj pohybu.
Navyše, nároky na flexibilitu aj tu primäli výrobcov strojov ku kombinácii týchto typov jednoúčelových zariadení do jedného obrábacieho centra. Umožňuje tak obrábať rôzne typy súčiastok, vyrábať rotačné i ploché súčiastky a vŕtať aj určité typy dier.
Napriek tejto automatizácii prostredníctvom počítačového softvéru (computer numerical control) a vyššej úrovni flexibility sa však tieto CNC stroje nedajú považovať za plne automatizované pracoviská. Podiel manuálnej práce tu zostal.
CNC stroje podľa typu obsluhy
-
Manuálna obsluha CNC
CNC stroj treba obslúžiť. Okrem toho, že ho treba naprogramovať na výrobu súčiastky podľa výrobného výkresu, obrábacie centrum potrebuje, aby mu niekto vkladal neobrobené kusy a odoberal zas tie obrobené. Vytiahnuť, odložiť, vziať, vložiť a tak dookola, 50 tisíckrát a viac.
Niekedy má pracovník ešte nejaký ten čas medzi úkonmi, minútu či viac, niekedy aj hodinu – v závislosti od typu výrobku. Pri veľkých sériách, no i pri menších je z človeka iba menič kusov. Úprimne? Práca na zblbnutie. Kto by to chcel robiť, keď sú aj zaujímavejšie práce s vyššou pridanou hodnotou vhodnejšou pre človeka? Situácia sa navyše stáva ešte komplikovanejšou v čase nedostatku pracovných síl.
-
Robotický CNC automat
Riešenie CNC „manuálu“ však existuje – je v robotike. Roboty obsluhu CNC stroja skrátka „milujú“. Nenudia sa, robia konštantne precízne a rýchlo, bez zníženej pozornosti, neúnavne. Teda pokiaľ majú zabezpečenú dodávku a odvoz neopracovaných a opracovaných dielov.
Napriek tomu už je človek omnoho menej potrebný a oslobodený od monotónnych činností. Spoločné majú to, že robot stojí vedľa CNC stroja spolu so zariadením, odkiaľ berie neobrobené diely a kam zakladá obrobené súčiastky.
Zakladať sa dajú rôznymi spôsobmi. Využiť možno nižší stupeň automatizácie – preberanie tovaru z presných pozícií, ktoré sa robot „naučí“, alebo siahnuť po robotovi s „očami“, teda kamerovým navádzaním a umelou inteligenciou, keď si robot vyhľadá diely v kontajneri, debni alebo krabici sám.
Druhy automatizovanej obsluhy CNC strojov
-
Traiový systém
Prvou možnosťou je „šuflíkový“, resp. traiový systém, ktorý charakterizujú presné pozície zakladania neobrobených dielov do akýchsi zásobníkov – „šuflíkov“, odkiaľ ich robot preberá a zakladá do stroja.
-
Dopravníkový systém
Robot postupne spracováva tie na vstupnom mieste a ukladá ich na výstupné miesto. Úlohou operátora je raz za čas prísť a dopravníkové systémy naložiť a vyložiť. Nekonečný dopravník so zásobníkom zas operátor naplní takým počtom dielov, akým potrebuje, aby stroj vyrábal bez zásahu človeka.
Robot s „očami“ si už pomocou kamery a umelej inteligencie dokáže vyberať diely aj z prípravného zásobníka, v ktorej sú vysypané súčiastky. A k jeho stanovisku môžu prísť so zásobami dielov namiesto operátorov trendové autonómne mobilné AGV vozíky. Privezú nové diely, odvezú spracované.
-
Robotické CNC pracovisko – riešenie dva v jednom
Robotické pracovisko pri CNC stroji alebo strojoch (pretože môže obsluhovať aj viacero naraz) môže vykonávať aj ďalšie nadväzné činnosti. Robot tu nemusí slúžiť iba ako obsluha stroja. Po založení dielu nemusí stáť „bokom“, ale môže vykonať i iné postprocesy.
Napríklad obrobok „vyperie“ a očistí od mazacej emulzie, alebo ho dá do meracej stanice, alebo ho obrúsi či odihluje (ak sú obrobené ostré hrany nežiaduce, zrazí ich) alebo aj očistí – kefami, ultrazvukom, tlakovou kvapalinou alebo vodným lúčom či suchým ľadom.
Možností je veľa a všetky sa nachádzajú v jednej robotickej stanici, ktorá je naviac flexibilná a dá sa kedykoľvek po skončení aktuálnej výrobnej úlohy presunúť k inému CNC stroju.
Tieto robotizované obslužné bunky ABBFlexloader sa doslova behom pár minút alebo hodín dajú rozbehnúť pri inom stroji do plnej výroby.
Úlohou operátora je len naprogramovať pohyby CNC stroja tak, aby obrobil požadovanú súčiastku podľa výrobného výkresu. No aj toto si dnes už systém dokáže prepočítať sám a vytvoriť si na základe toho potrebný program. Operátor mu len nakreslí na obrábanú súčiastku trasu pohybu a zadá úbytok materiálu, t.j. akú vrstvu materiálu môže stroj odoberať z obrábanej súčiastky.
Štyri výhody CNC „automatu“
- Robotická obslužná bunka sa dá zdieľať medzi viaceré CNC stroje. Jeden operátor tak zvládne naprogramovať aj desať strojov a môže sa ďalej venovať práci s vyššou pridanou hodnotou.
- Stroj CNC i robotická bunka sú maximálne vyťažené, čo prináša vyššiu produktivitu.
- Vďaka robotizovanému aj automatizovanému zásobovaniu dielmi môže výroba bežať bez zásahu človeka niekedy 4-24 hodín – podľa typu dielov.
- Robotická bunka s implementovanými postprocesmi vie odbremeniť ďalších ľudí od monotónnej a často aj namáhavej práce. A čo je dôležité – pri konštantnej kvalite, ktorú takéto robotické riešenie stabilizuje na vysokých hodnotách.
Rozhodnite sa aj vy pre aplikáciu CNC „automatu“
Ako ste mohli vidieť vyššie, CNC „automaty“ ponúkajú množstvo benefitov, ktoré môžu ušetriť veľa času strateného pri monotónnej práci a výrazne zefektívniť pracovné procesy. Neváhajte a poraďte sa s našim tímom špecialistov na robotiku, ktorý vám navrhne automatizované riešenia na mieru. Pomôže vám dosiahnuť želaný výsledok.
