Ogromny krok w kierunku Przemysłu 4.0 w produkcji form

ZADANIE

Zrobotyzowana obróbka form

W wysoce zaawansowanym Centrum Kompetencyjnym Audi ds. Wyposażenia Zakładu i Techniki Formowania stopniowo pracują nad cyfrowym powiązaniem wszystkich procesów. Zrobotyzowane centrum obróbcze zastępuje obecnie cztery wiertarki promieniowe w produkcji form.

Już w 2015 roku, kiedy Audi po raz kolejny zdobyło nagrodę Werkzeugbau des Jahres (Narzędziowiec Roku), jury nie szczędziło pochwał dla wyjątkowego rozwoju i częściowej realizacji ciągłego, cyfrowego łańcucha procesów. Audi robi kolejny krok w kierunku Przemysłu 4.0 w produkcji form. Wcześniej wiertarki promieniowe były używane do wykonywania otworów wentylacyjnych w formach. Wadą było to, że proces ten był trudny do zautomatyzowania, kosztowny pod względem czasu i pracy oraz niezgodny z Przemysłem 4.0.

Ostatnio precyzyjny robot przemysłowy firmy Stäubli wierci otwory. Wkrótce zostanie mu powierzone zadanie precyzyjnego wytaczania, a także nacinania gwintów. Projekt został zrealizowany przez firmę robot-machining GmbH z Seligenstadt, która w ścisłej współpracy z Centrum Kompetencyjnym Audi opracowała koncepcję instalacji wraz z technologią procesową, mechanizmem mocowania i technologią obróbki.

ROZWIĄZANIE

Zaawansowany know-how system robotów

W zakład włożono wiele specjalistycznej wiedzy. Na zrobotyzowanym centrum obróbczym o długości 8 metrów i szerokości 7 metrów można obrabiać formy wykonane ze stali lub żeliwa szarego. Wymiary form mogą wynosić do 4 500 x 2 500 x 1 000 mm i mogą ważyć do 20 000 kg. Sterowanie całą aktywnością w komórce odbywa się za pomocą precyzyjnego robota Stäubli, który jest wyposażony we wrzeciono obróbcze o mocy 37 kW. Duża maszyna sześcioosiowa ma maksymalne obciążenie 150 kg i zasięg 2 194 mm. Aby mieć dostęp do wszystkich pozycji obróbczych, robot został zamontowany na szynie przesuwnej.

Zanim robot zacznie wiercić głęboki otwór, należy przeprowadzić dokładną kalibrację formy. W tym celu robot TX200 wykorzystuje sondę 3D z magazynu narzędzi i mierzy dokładną pozycję narzędzia prasowego. Po uzgodnieniu offline z obliczonymi pozycjami wiercenia, operator przeprowadza końcową symulację wszystkich etapów procesu przed rozpoczęciem właściwego wiercenia.

Na każdą połowę formy wymaganych jest od 70 do 80 otworów wentylacyjnych. Wiercenie otworu wentylacyjnego odbywa się w trzech etapach. Pierwszy z nich nazywa się "lustrzanym odbiciem", drugi to wiercenie otworu prowadzącego o głębokości 30 mm, a na końcu właściwego otworu o średnicy od 4 do 8 mm. Cechą szczególną jest to, że postęp liniowy wiertła jest kontrolowany przez robota. Juliane Kollecker, kierownik projektu Audi, Dział Technologii Automatyzacji Nowych Jednostek Biznesowych w Centrum Kompetencyjnym: "Oznacza to, że robot aktywnie wierci otwory wentylacyjne o głębokości do 120 mm . Wymaga doskonałej kontroli ruchu i sztywności, do czego zdolny jest tylko robot Stäubli z opatentowaną technologią napędową".

UŻYTKOWANIE PRZEZ KLIENTA

Ciągły cyfrowy łańcuch procesów

Pozycje otworów wentylacyjnych są predefiniowane na etapie projektowania formy w systemie CAD i mogą być bez dodatkowego wysiłku przeniesione do systemu programowania offline centrum obróbczego robota. Sieci cyfrowe są kluczowym czynnikiem skracającym czas przerobu. W przeszłości Audi musiało definiować pozycje otworów wentylacyjnych na miejscu i wiercić je za pomocą ręcznie obsługiwanych urządzeń. Proces cyfrowy całkowicie eliminuje cały ten wysiłek, dzięki czemu producent samochodów osiągnął skrócenie czasu realizacji o około 60%.

Ogólna ocena tego innowacyjnego obiektu jest odpowiednio pozytywna. Zrobotyzowane centrum obróbcze w pełni spełnia oczekiwania Audi w zakresie wiercenia otworów wentylacyjnych. Ich praktyczne doświadczenie z robotem daje im pewność, że integracja kolejnych procesów obróbki zostanie zrealizowana w najbliższej przyszłości.