Промышленный пауэрлифтинг - робот жмёт 180 кг в два подхода!
Роботизированные решения настолько улучшают показатели производства, что даже самые консервативные заводы постепенно начинают рассматривать внедрение роботов в свои процессы.
Сегодня расскажем о проекте, в котором технологии фактически заменили людей и свели количество ручного труда к минимуму.
Этот кейс, как принято называть сложные и интересные заказы, как раз только-только завершился. В течение нескольких недель команда компании специалистов из компании «ТАТПРОМСТАН» занималась интеграцией промышленного робота и двух вертикальных токарных станков. Как от поставленной задачи дошли до работающего комплекса и какие подводные камни встретились на пути, рассказал Ринат Хасанов, руководитель проекта.
Архаичное, опасное и неэффективное «ДО»
Задача была поставлена так: автоматизировать участок, на котором обрабатываются крупные алюминиевые заготовки весом в 180 килограмм. Операции стандартные для токарного производства – загрузка, обработка, переворот детали, повторная обработка, выгрузка. Но, как говорится, есть нюанс. Болванки настолько тяжелые, что оператор не может справиться с ними вручную.
«Раньше каждый цикл был напрямую связан с привлечением крановщика, – объясняет Ринат. – Оператор смотрит, где крановщик, зовёт его, пока кран подъедет к станку, пока оператор зацепит заготовку, пока это всё поднимется и установится, развернётся, повернётся… Обработка каждой болванки превращалась в целый процесс, где было задействовано несколько человек одновременно. Мало того, что работать так совсем не эффективно, но ещё и опасно».
Предложили решение – связать одного робота с двумя станками, чтобы он последовательно забирал заготовку с паллеты, затем устанавливал в первый станок, после обработки переворачивал и переносил во второй станок, а по завершении цикла помещал готовую деталь на «выходную» паллету. При такой организации труда вообще не нужен крановщик, одного оператора в безопасной зоне за пультом вполне достаточно для контроля и управления.
Подготовительные работы – с чего начали
Компания «ТАТПРОМСТАН» взялась за проект с нуля. До заказа оборудования необходимо было спроектировать единую систему, где робот и станки работали бы как одно целое. Первым делом определили требования к станкам и роботу. Руководитель проекта и его команда разработали техническое задание на производство станков, причем их сделали зеркально расположенными. «Зеркальная» конфигурация в данном случае соответствует траектории движения робота и дополнительно увеличивает эффективность его работы.
«Когда мы рассчитывали, как это должно работать по технологии, то понимали, что роботу нужно максимально упростить задачу, - говорит руководитель проекта. – Поэтому подготовили техзадание на два вертикальных токарных станка специально под этот проект».
Робот же был выбран стандартный, серийный, немецкого бренда KUKA. Он выглядит, как огромная рука на шарнирах, и подходит для множества задач, в том числе и лёгких манипуляций. Но вообще, он имеет внушительные габариты и возможности – высота около трёх метров, а грузоподъёмность достигает полутонны. В нашем случае робот справляется с заготовкой в 180 кг, плюс на нем захватное устройство весом в 200 кг, итого около 380 кг. То есть запас мощности остаётся хороший, и оборудование не перенапрягается.
Захватное устройство (или, образно говоря, кисть руки-робота) тоже разработано под этот конкретный проект. Его специально изготовили так, чтобы было удобно и безопасно работать с металлическими болванками большого размера и веса.
Увлекательный этап внедрения
Весь цикл работ непосредственно на площадке заказчика занял около месяца. Процесс разбили на этапы по монтажу станков, интеграции робота, программированию, синхронизации и отладке взаимодействия всех участников этого электронно-механического трио.
- В первые две недели огородили рабочую зону защитными барьерами, установили и настроили два вертикальных токарных станка. На этом этапе они работали автономно, без робота, чтобы проверить базовую функциональность и качество обработки металла.
- Затем смонтировали робота, подключили его и оба станка к единому шкафу управления и начали кропотливо отлаживать систему. Главная сложность здесь заключалась в том, чтобы добиться строго вертикального движения робота при установке болванки в станок. Даже от небольшого наклона заготовку могло заклинить и деталь уходила в брак. Инженеры многократно корректировали параметры ускорения, замедления и точности позиционирования роботизированной «руки», пока не добились идеального входа.
Удобное и выгодное “ПОСЛЕ”
Как выглядит процесс обработки сейчас?
- Во-первых, ограждение участка не стали убирать, так как это важно для безопасности сотрудников предприятия.
- Во-вторых, теперь здесь задействован всего один человек. Это оператор участка, который находится у пульта и следит за работой робота и станков, практически не вмешиваясь в манипуляции.
- В-третьих, робот самостоятельно забирает болванку с паллеты, легко ставит в первый станок, затем ждет, пока заготовка проходит первый этап обработки, и заодно «отдыхает», затем ловко переставляет заготовку во второй станок, снова ждет, и, по завершении обработки, вынимает деталь и кладет на вторую паллету. Дальше цикл повторяется автоматически.
В таком режиме система может работать 24/7 сколь угодно долго с перерывами на плановые ТО. Как видите, перемены в сравнении с полуручным трудом значительные, да и ресурсов тратится куда меньше!
«В данный момент тот же участок работает с гораздо большей производительностью и без брака, – рассказывает Ринат. – Точную разницу в выходе продукции до/после пока не подсчитывали, поскольку система только прошла этап обкатки, и делать выводы рановато, но после выхода на крейсерскую скорость запросим данные, нам самим интересно знать, во сколько раз выросла производительность».
Перспективы развития под индивидуальный запрос
Конечно, проект по автоматизации участка металлообработки в цеху нельзя назвать революционным. Здесь применялись стандартные заводские решения, технологии и софт, но с доработками под конкретные задачи. И все-таки для конкретного завода внедрение автономно работающей системы стало небольшой локальной революцией.
Команда «ТАТПРОМСТАН» разработала проект, учла все нюансы, реализовала его и отдала в руки производства полностью рабочую систему, которую можно адаптировать и применять на других предприятиях.
Кстати, вряд ли следующие проекты повторят изначальный 1 в 1. При проектировании специалисты всегда опираются на запросы заказчиков, и каждое решение подстраивается точно под задачи, будь то, например, обработка крупногабаритных деталей или серийное производство мелких компонентов. Мы готовы разработать индивидуальный проект и для вас - звоните.
+79068116116
servis.tatpromstan@yandex.ru