Cięcie idealnego bieżnika

WYZWANIE

Zautomatyzowane rzeźbienie opon prototypowych

Opony prototypowe zazwyczaj mają bieżnik rzeźbiony ręcznie. Ale w gigancie oponiarskim Continental lubią robić rzeczy inaczej. Wysoce precyzyjne roboty Stäubli radzą sobie z trudnym zadaniem rzeźbienia gorącym ostrzem, osiągając maksymalną dokładność i powtarzalność oraz pracując szybciej niż kiedykolwiek wcześniej. Zaawansowane technologicznie rozwiązanie oparte na bogatej wiedzy specjalistycznej.

Inżynierowie z firmy Continental w Hanowerze nieustannie projektują nowe modele opon do samochodów osobowych i ciężarowych, które produkują w krótkich seriach do celów testowych. Profile pierwszych prototypów są tradycyjnie rzeźbione ręcznie z gładkich elementów przy użyciu narzędzi z gorącego drutu. Czasochłonny proces, który może zająć nawet 40 godzin. Zaczyna się od zwymiarowania i znakowania, zanim rozpocznie się właściwy proces rzeźbienia.

W związku z tym firma Continental dąży do zautomatyzowania różnych etapów prototypowania. W ścisłej współpracy z producentem opon zespół ekspertów z firmy Preccon Robotics, integratora systemów w Bayreuth, opracował wysoce innowacyjną komórkę robota do rzeźbienia w oponach.

ROZWIĄZANIE

Robot jako narzędzie do wymiarowania i obróbki skrawaniem

Na wyrafinowanej linii produkcyjnej Preccon precyzyjny robot przemysłowy Stäubli RX160 jest całkowicie odpowiedzialny za wymiarowanie, znakowanie, rzeźbienie i wiercenie opon samochodowych i ciężarowych. Jednocześnie robot działa jako całkowicie niezawodne urządzenie pomiarowe. Dzięki doskonałej technologii napędowej i ponadprzeciętnej sztywności RX160 spełnia rygorystyczne wymagania dotyczące dokładności w tym zastosowaniu.

Śliska śliska do obróbki jest zaciśnięta na zewnętrznej siódmej osi, która jest skonfigurowana jako gramofon. Sterownik robota kieruje nie tylko trójwymiarową ścieżką narzędzia do rzeźbienia w chwytaku, ale także w pełni zsynchronizowanym obrotem opony za pomocą siódmej osi podczas wymiarowania i rzeźbienia. Aby określić głębokość, na jaką narzędzie będzie ciąć, robot zawsze zaczyna od określenia konturu półfabrykatu opony. W tym celu laser jest pobierany przez chwytak i kalibrowany na kulce ceramicznej przed wykonaniem wielu przejść nad obracającą się oponą. Na podstawie tak zabezpieczonych danych ścieżki wygenerowane w modelu CAD systemu programowania offline są automatycznie dostosowywane przed wprowadzeniem do sterownika robota.

Rzeźbienie rozpoczyna się od pobrania przez robota narzędzia tnącego ze stacji noży. Zostało to sparametryzowane dla odpowiedniej ścieżki procesu. Po wyznaczeniu punktu środkowego narzędzia (TCP) za pomocą systemu przetwarzania obrazu, rozpoczyna się proces rzeźbienia. Sterowanie procesem cięcia jest w pełni automatyczną funkcją siły skrawania i temperatury ostrza mierzonej w chwytaku. Głównym zadaniem operatora jest obserwacja i interwencja w razie potrzeby. Dane na żywo są wyświetlane na monitorze procesu. Odwzorowanie narzędzia do rzeźbienia w sparametryzowanej grafice CAD umożliwia wizualne śledzenie i szybką ocenę.

UŻYTKOWANIE PRZEZ KLIENTA

Znacznie zwiększona dokładność i wydajność reprodukcji

Zakład o nazwie RACE (Robot Accuracy Carving Efficiency) działa aktywnie od ponad roku, spełniając najwyższe standardy dokładności i wydajności rozrodu. Powiązany system programowania offline oferuje również wysoki poziom elastyczności. Robot Stäubli rzeźbi obecnie wiele prototypowych opon w partiach po ponad sześć. W pierwszym roku po oddaniu do użytku łączna produkcja osiągnęła już około 1500 sztuk. I ta tendencja wzrostowa się utrzymała.

W porównaniu z poprzednim półautomatycznym rozwiązaniem, nowy system pozwala zaoszczędzić około 50 procent czasu na samym programowaniu i konfiguracji 3D. Kolejne 15 procent jest oszczędzane przez moduł robota podczas produkcji, łącznie z wymiarowaniem konturów i automatyczną kontrolą temperatury. W ten sposób RACE w istotny sposób przyczynia się do skrócenia czasu reakcji na wymagania dotyczące rozwoju opon. Ponadto udało się jeszcze bardziej zwiększyć dokładność odwzorowania profili, co jest ważnym warunkiem wstępnym, aby zapewnić, że wszystkie testy serii prototypowej są przeprowadzane w dokładnie tych samych warunkach.