Wykorzystanie pneumatycznego chwytaka palcowego do automatycznego załadunku i rozładunku części aluminiowych w obrabiarkach CNC: proces i wydajność

To jest Wang, technik z warsztatu CNC #3. Wcześniej przedstawiłem chwytak pneumatyczny. Dziś szczegółowo opiszę, jak użyliśmy go do modernizacji linii produkcyjnej w celu zautomatyzowanego załadunku i rozładunku aluminiowych zaślepek.

I. Tło sprawy:

Ta linia wcześniej opierała się wyłącznie na obsłudze ręcznej. Jeden pracownik obsługiwał dwie maszyny, co było pracochłonne, powodowało długi czas cyklu i stwarzało zagrożenia dla bezpieczeństwa. Obrabianym elementem była aluminiowa zaślepka o średnicy około 120 mm, a surowy półfabrykat ważył około 2,5 kg.

II. Proces:

1. Integracja systemu: Wybraliśmy pneumatyczny chwytak o otwarciu 80 mm, mocując go do 6-osiowego ramienia robota za pomocą kołnierza adaptera. Przewody pneumatyczne zostały podłączone do istniejącego rozdzielacza zaworów maszyny, sterowanego wspólnie przez PLC CNC i kontroler robota.
2. Chwytanie i pozycjonowanie: Zaprojektowałem i obrobiłem parę niestandardowych palców w kształcie litery V dla chwytaka, idealnie dopasowanych do średnicy zewnętrznej przedmiotu obrabianego. Robot najpierw przesuwa się do stojaka na materiał, chwytak opada, precyzyjnie się pozycjonuje i zamyka, aby mocno chwycić surowy półfabrykat.
3. Operacja załadunku/rozładunku: 
   • Załadunek: Robot przenosi półfabrykat do drzwi centrum obróbczego CNC i czeka, aż się otworzą. Następnie precyzyjnie wkłada przedmiot obrabiany nad uchwyt. Uchwyt zamyka się automatycznie, chwytak zwalnia, a robot się cofa.
   • Obróbka: Drzwi maszyny zamykają się i rozpoczyna się obróbka.
   • Rozładunek: Po zakończeniu obróbki drzwi otwierają się ponownie. Robot wjeżdża, chwytak chwyta gotowy element, uchwyt się otwiera, a robot wyjmuje element i umieszcza go na taśmociągu.
   • Jednocześnie ten sam chwytak robota natychmiast przesuwa się, aby podnieść nowy półfabrykat, przygotowując się do następnego cyklu.
4. Kontrola czasu cyklu: Cały proces—od podniesienia, załadowania, oczekiwania, rozładowania do umieszczenia—ma stały czas cyklu wynoszący 45 sekund na element. Szybka reakcja i wysoka powtarzalność chwytaka były kluczowe, zapewniając precyzyjne i bezbłędne umieszczenie elementu w uchwycie za każdym razem.

III. Osiągnięte korzyści:

Wyniki po modernizacji były natychmiastowe:

• Zwiększona wydajność: Osiągnięto prawdziwą, nieprzerwaną produkcję 24/7. Wydajność zmiany wzrosła o ponad 30%.
• Stabilna jakość: Wyeliminowano zmienność wynikającą z obsługi ręcznej. Stałe umieszczanie elementów skutkowało bardziej spójną jakością obróbki.
• Poprawione bezpieczeństwo: Operatorzy muszą teraz tylko okresowo uzupełniać stojak na materiał i wykonywać obchody, trzymając się z dala od ruchomych części maszyny, co znacznie zwiększa bezpieczeństwo.
• Zredukowane koszty: Jeden operator może zarządzać wieloma maszynami w komórce, co prowadzi do znacznej długoterminowej redukcji kosztów pracy.

Przez cały ten proces chwytak działał jak niezawodna żelazna ręka robota—pracowita, precyzyjna i trwała. Był kluczowym elementem, który sprawił, że ta modernizacja automatyzacji zakończyła się sukcesem.