Как обновить токарный участок в рамках проекта автоматизации

На крупном предприятии потребность в новом оборудовании обычно возникает раньше, чем появляется возможность его приобрести. Действующий токарный станок уже не обеспечивает нужную производительность, требует частых ремонтов или не позволяет обрабатывать новую номенклатуру деталей. Производству необходима замена, но отдельная закупка токарного оборудования не входит в утвержденную программу финансирования.

Одновременно на предприятии может действовать бюджет на автоматизацию, роботизацию или модернизацию производственных участков. В этом случае задачу можно решить комплексно: поставить полноценный токарный станок вместе с промышленным роботом, который будет выполнять загрузку заготовок и выгрузку готовых деталей.

Предприятие получает необходимое токарное оборудование и одновременно реализует реальный проект автоматизации производства.

Для механического цеха задача может быть предельно ясной: нужен новый токарный станок.

Причины бывают разными:

• Износ действующего оборудования

• Недостаточная точность обработки

• Увеличение программы выпуска

• Переход на новые типоразмеры деталей

• Нехватка мощности или рабочего диапазона

• Высокая стоимость ремонта старого станка

• Невозможность обеспечить требуемую повторяемость

• Зависимость производства от единичного оборудования

Однако инвестиционные программы крупных компаний формируются заранее и часто разделяются по направлениям. Получить финансирование на обычное обновление станочного парка бывает сложно, тогда как проекты автоматизации, повышения производительности и сокращения ручных операций рассматриваются как более приоритетные.

В такой ситуации вместо отдельного токарного станка можно рассмотреть автоматизированный комплекс, состоящий из нового токарного оборудования и отдельного промышленного робота.

Это позволяет решить две задачи одновременно: закрыть реальную потребность механического участка и внедрить автоматическую загрузку и выгрузку деталей.

Основой комплекса является токарный станок, подобранный под конкретные детали и технологические операции заказчика.

Рядом со станком устанавливается промышленный робот-манипулятор. Он может брать заготовки из накопителя, перемещать их в рабочую зону, устанавливать в патрон, а после завершения цикла извлекать обработанную деталь и укладывать ее в отведенную зону.

Таким образом, предприятие приобретает не просто отдельную единицу оборудования, а автоматизированный производственный комплекс.

В его состав могут входить:

• Токарный станок с ЧПУ

• Промышленный робот необходимой грузоподъемности

• Захват под конкретную форму заготовки

• Накопитель или магазин заготовок

• Зона размещения готовых деталей

• Механизм автоматического открытия двери станка

• Интерфейс обмена сигналами между роботом и системой ЧПУ

• Защитное ограждение

• Световые барьеры, блокировки и другие средства безопасности

• Программное обеспечение и настроенные рабочие циклы

Состав комплекса определяется индивидуально. Он зависит от размеров и массы деталей, продолжительности обработки, требований к производительности и особенностей существующего участка.

При разработке решения сначала необходимо подобрать токарный станок, который будет полноценно выполнять производственную задачу.

Это принципиальный момент. Робот не должен компенсировать недостаточные возможности основного оборудования. Если станок не подходит по диаметру обработки, мощности, проходному отверстию шпинделя, точности или системе инструмента, автоматизация не сделает его эффективнее.

Поэтому подбор начинается с анализа деталей заказчика и технологии производства.

В результате предприятие получает не компромиссный станок, выбранный только ради возможности подключения робота, а полноценное токарное оборудование под свои реальные технологические задачи.

Промышленный робот подбирается уже под станок, деталь и требуемый сценарий работы.

Токарный станок и робот - это две самостоятельные единицы оборудования.

Робот обслуживает станок, но не лишает его возможности работать отдельно. Это отличает такое решение от жестко связанной специализированной линии, рассчитанной только на выпуск одной детали.

При серийном производстве робот может автоматически загружать и выгружать заготовки. Если необходимо обработать единичную деталь, выполнить переналадку или запустить нестандартную операцию, станок можно обслуживать вручную.

Такой подход особенно удобен для предприятий с переменной загрузкой:

• Сегодня станок выполняет серию однотипных деталей вместе с роботом

• Завтра используется для небольшой партии с ручной загрузкой

• После переналадки обрабатывает другую номенклатуру

• При необходимости робот временно выводится из цикла, а станок продолжает работу

Предприятие не теряет гибкость механического участка. Оно получает возможность использовать автоматизацию там, где она действительно полезна, и сохраняет самостоятельность токарного станка.

Типовой цикл может выглядеть следующим образом.

Робот берет заготовку из накопителя и подносит ее к рабочей зоне станка. После открытия двери и освобождения патрона заготовка устанавливается и фиксируется. Робот выходит из опасной зоны, дверь закрывается, станок начинает обработку.

После завершения программы робот возвращается к станку, извлекает готовую деталь и перемещает ее в накопитель. Затем устанавливает следующую заготовку, и цикл повторяется.

В зависимости от задачи робот также может:

• Переворачивать деталь для обработки второй стороны

• Обслуживать два станка

• Передавать деталь на контроль

• Укладывать готовые изделия в кассеты

• Разделять обработанные детали по типам

• Взаимодействовать с измерительным оборудованием

• Загружать заготовки из палеты или магазина

При этом не каждая задача требует сложной и дорогостоящей роботизированной системы. Для стандартной загрузки токарного станка часто достаточно рационально подобранного робота с необходимой грузоподъемностью и рабочим радиусом.

Это позволяет направить основную часть инвестиций на токарный станок, который непосредственно определяет технологические возможности участка.

Даже если основная потребность предприятия связана с приобретением токарного станка, роботизированная часть комплекса может приносить реальную производственную пользу.

Автоматическая загрузка позволяет:

• Сократить вспомогательное время

• Обеспечить стабильные интервалы между циклами

• Снизить физическую нагрузку на персонал

• Уменьшить влияние человеческого фактора

• Организовать работу оборудования в длительных циклах

• Подготовить участок к дальнейшему расширению автоматизации

При этом уровень роботизации можно подобрать под реальную задачу, не перегружая проект ненужными функциями.

Если предприятию требуется прежде всего новый токарный станок, нет необходимости строить сложную автоматическую линию с большим количеством дополнительных модулей. Можно разработать компактную ячейку, в которой робот выполняет базовую и понятную функцию: загружает заготовки и выгружает обработанные детали.

Так предприятие получает технически обоснованный проект автоматизации без чрезмерного усложнения производства.

Комплекс из токарного станка и промышленного робота дает предприятию сразу несколько результатов.

Во-первых, механический участок получает необходимый современный станок, подобранный под реальные детали и производственную программу.

Во-вторых, предприятие внедряет автоматизацию одной из наиболее повторяющихся операций - загрузки и выгрузки заготовок.

В-третьих, создается основа для дальнейшей роботизации производства. В будущем комплекс можно дополнить системой технического зрения, автоматическим контролем, расширенным магазином заготовок или передачей деталей на следующую операцию.

При этом станок сохраняет самостоятельность. Даже если автоматическая загрузка используется только для части номенклатуры, оборудование продолжает выполнять все предусмотренные токарные операции.

Это делает решение подходящим не только для массового, но и для серийного и смешанного производства.

Мы можем подобрать и поставить комплекс под конкретную производственную задачу.

Также возможны разработка компоновки, монтаж, программирование. В стоимость уже включены пусконаладочные работы, инструктаж сотрудников и последующее сервисное сопровождение.

Если вашему предприятию требуется новый токарный станок, а инвестиционная программа направлена на автоматизацию производства, задачу можно рассмотреть как единый технический проект.

Мы подберем станок под ваши детали и разработаем роботизированную ячейку, которая позволит использовать оборудование как в автоматическом, так и в обычном режиме.

Обсудить проект с техническим специалистом

Для предварительной оценки отправьте нам чертеж детали, размеры и массу заготовки, размер партии и требования к производительности. Наши специалисты предложат подходящий состав комплекса и помогут подготовить техническое решение.