Obr�b�n� plast� a kompozitn�ch materi�l� robotem St�ubli

Stále širší vyu�ití t�chto materiál� v r�zných aplikacích vy�aduje adekvátní metody opracování, které budou garantovat vysokou efektivitu, produktivitu a také p�esnost a opakovatelnost. Opracování kompozit� na bázi uhlíkových vláken (CFRP) je však velmi specifické – zejména je tém�� nemo�né pomocí konven�ních stroj� obráb�t rozm�rné komponenty. Práv� proto robot RX170 hsm p�edstavuje p�elomové �ešení v oblasti obráb�ní
kompozitních materiál�.

Obráb�cí robot RX170 hsm

Vývoj nového robota probíhal zejména na základ� modelu RX170. Pro tuto specifickou aplikaci však in�ený�i ze Stäubli vyvinuli zcela nové rameno, u kterého je šestá osa nahrazena speciálním vysokorychlostním v�etenem. Veškerá kabelá� v�etn� p�ívodu energie energie i hadice chladicího a mazacího systému jsou umíst�ny uvnit� ramene. Toto nabízí dv� velké výhody: zna�nou úsporu místa a vysokou ochranu proti poškození a tím i maximální spolehlivost.

Obr. 1: Jeliko� plasty nekladou robotu velký odpor, m��e pracovat ve velmi slušném tempu a dále tak sní�it trvání celého cyklu.

Díky dosahu robota 1 835 milimetr� lze snadno obráb�t dlouhé díly, p�idáním pojezdové osy pak lze pracovní dosah ješt� zv�tšit pro umo�n�ní obráb�ní díl� dlouhých i n�kolik metr�. Vysoký výkon robota RX170 hsm je také ideální k obráb�ní materiál� z uhlíkových vláken. Opakovatelná p�esnost p�itom �iní 0,04 mm, co� bohat� spl�uje standardy pro CFRP obráb�ní.

Programování robota

Dalším p�ínosem je vysoká efektivita robota, jen� m��e standardn� obsluhovat i n�kolik pracovních stanic. Tím se prostoje za�ízení zkracují na naprosté minimum. Programování probíhá p�edem a je mo�né ho provést i off-line. Díky výkonnému softwaru robot nemá absolutn� �ádný problém provád�t postupn� r�zné trajektorie na více stanovištích. K programování je vyu�íván software Stäubli Robotics Suite spole�n� s kontrolérem �ady CS8 a programovacím jazykem VAL3, které nabízejí velice široké mo�nosti. Speciální balí�ek VALhsm pak významn� usnad�uje programování obráb�cích operací. Veškeré informace jsou zobrazeny i na ru�ním ovládání, pomocí n�ho� je mo�né robot tyto trajektorie i nau�it. Ovládání zjednodušuje �ada p�eddefinovaných funkcí, p�itom i pokro�ilí u�ivatelé budou p�íjemn� p�ekvapeni výkonem tohoto softwaru.

Všechny tyto vlastnosti otevírají pro vyu�ití robota RX170 hsm zcela nové oblasti, a u� jde o obráb�ní kompozitních materiál� v leteckém nebo automobilovém pr�myslu �i o výrobu díl� pro v�trné turbíny. V sou�asné dob� robot RX170 hsm p�edstavuje prakticky jedinou alternativu pro obráb�ní CFRP materiál� v takto p�íznivé cenové hladin�.

Robot místo jednoú�elového stroje

N�mecká spole�nost Riexinger GmbH & Co. KG se zabývá zejména vývojem stroj� pro zpracování plast�. Nejvíce �asu firma v�nuje vývoji vlastních �ešení a na míru p�ipravených stroj�, ob�as se ale vyskytnou zákazníci, kte�í vy�adují zcela speciální �ešení stoprocentn� vyhovující jejich po�adavk�m. Jedním z takových klient� byla spole�nost Kubra GmbH, tradi�ní výrobce plastových potrubí pro kanaliza�ní, odvod�ovací a sana�ní systémy. První myšlenkou na �ešení výroby základových komor pro kanalizace byla stavba specializovaného stroje, která ovšem narazila na náro�ná specifika takových výrobk�, nebo bylo t�eba obráb�t vn�jší obvod rozm�rných díl� s pr�m�rem p�es jeden metr. P�edb�ná studie odhalila, �e vývoj odpovídajícího specializovaného pracovišt� by byl velmi náro�ný náro�ný i nákladný. Jako zajímavé �ešení se ukázalo vyu�ití obráb�cího robota Stäubli RX 170 hsm.

Obr. 2: Šestá osa robotu je nahrazena vysokorychlostním v�etenem pro v�tší tuhost a p�esnost p�i obráb�ní.

Nasazení tohoto robota v praxi splnilo veškeré po�adavky zákazníka co do �as� cykl� i kvality. Díky tém�� dvoumetrovému pracovnímu dosahu a volnosti pohybu dané p�tiosou konstrukcí nemá robot problém ani s v�tšími díly. Samotná realizace pracovišt� postupovala velice rychle a robot nyní obrábí zejména základové komory s pr�m�rem jednoho metru, a to v r�zných verzích s p�ipojeními pro trubky o pr�m�ru mezi 110 a 315 mm. Komory p�icházejí na pracovišt� v podob� polyetylenových nebo polypropylenových výlisk� a úkolem obráb�cího robota je odstran�ní p�ebyte�ného plastu a zajišt�ní p�esného vn�jšího rozm�ru pro p�ipojení navazujícího potrubí. P�echod mezi r�znými variantami je pro operátora velmi jednoduchý, nebo pro provedení zm�ny sta�í n�kolik stisk� tla�ítek na ovládacím panelu robota.

Pro zajišt�ní plynulosti procesu obráb�ní plastových �ástí je bu�ka vybavena také systémem pro automatickou vým�nu nástroj�. Zde si RX170 hsm samostatn� zvolí práv� ten nástroj, který se pro daný proces nejlépe hodí. I díky tomu je zaru�ena velice vysoká kvalita zcela srovnatelná s výsledky jednoú�elového obráb�cího centra. Jeliko� plasty p�i obráb�ní nekladou velký odpor, m��e robot pracovat ve velmi slušném tempu a sní�it trvání celého cyklu a� pod hranici dvou minut. Dokon�ené díly spl�ují všechny po�adavky test� kvality a �ádné dodate�né opracování ji� není pot�eba.

A�koliv se Riexinger specializuje zejména na jednoú�elové stroje, vyu�ití obráb�cího robota Stäubli RX170 hsm se ukázalo jako jednoduché a spolehlivé �ešení, které v porovnání s �asov� a finan�n� náro�ným vývojem specializovaných pracoviš p�ináší zna�né úspory. Spole�nost tak má nyní k dispozici komplexní systém, který je mnohem dostupn�jší, a navíc p�ináší výhodu v podob� prakticky neomezené flexibility.

www.staubli.cz