Robotyzacja procesu szlifowania – przykład kompletnego gniazda produkcyjnego

Robotyzacja procesu szlifowania to coś więcej niż instalacja robota

Współczesna produkcja wymaga nie tylko wysokiej wydajności, ale również stabilności procesu, powtarzalnej jakości oraz efektywnego wykorzystania zasobów. Z tego powodu coraz więcej przedsiębiorstw decyduje się na robotyzację procesów technologicznych, obejmującą nie pojedyncze stanowiska, lecz całe gniazda produkcyjne.

Dobrym przykładem jest robotyzacja procesu szlifowania, w której zintegrowano szlifierkę CNC, roboty przemysłowe, system kontroli jakości oraz stanowiska transportu i konserwacji detali. Efektem było stworzenie w pełni zautomatyzowanego gniazda produkcyjnego, które pozwoliło zwiększyć wydajność produkcji o około 30%, jednocześnie poprawiając powtarzalność procesu.

Dlaczego warto robotyzować proces szlifowania?

Szlifowanie należy do najbardziej wymagających procesów obróbki wykańczającej. Nawet niewielkie odchylenia mogą wpływać na jakość gotowego detalu, dlatego niezwykle istotna jest stabilność całego procesu technologicznego.

W wielu zakładach ograniczeniem nie jest sama obrabiarka, ale czynności wykonywane pomiędzy kolejnymi etapami produkcji. Ręczne podawanie detali, transport do stanowisk pomiarowych czy odkładanie gotowych elementów powodują przestoje, które obniżają wydajność całego gniazda.

Robotyzacja eliminuje te problemy, zapewniając płynny przepływ detali oraz możliwość równoczesnej realizacji wielu operacji.

Kompleksowa automatyzacja zamiast pojedynczej maszyny

Jednym z najczęściej popełnianych błędów podczas planowania inwestycji jest skupienie się wyłącznie na zakupie nowoczesnej obrabiarki. Sama wymiana maszyny rzadko pozwala osiągnąć oczekiwany wzrost produktywności. Prawdziwe korzyści pojawiają się dopiero wtedy, gdy cały proces jest zaprojektowany jako jeden zintegrowany system.

W prezentowanym wdrożeniu centralnym elementem gniazda była szlifierka Okamoto współpracująca z robotami przemysłowymi FANUC, bezstykowym systemem pomiarowym, stanowiskiem konserwacji detali oraz centralnym systemem sterowania. Dzięki temu wszystkie operacje przebiegają automatycznie, a operator pełni przede wszystkim funkcję nadzorczą.

Z czego składa się kompletne gniazdo produkcyjne?

Nowoczesne stanowisko do robotyzacji szlifowania obejmuje znacznie więcej niż robota i obrabiarkę.

W skład kompletnego gniazda mogą wchodzić:

• dwa roboty przemysłowe FANUC o udźwigu 7 kg wyposażone w chwytaki pneumatyczne,
• bezstykowa maszyna pomiarowa,
• stacja konserwacji zanurzeniowej,
• stanowiska do odbioru i podawania detali
• centralna szafa sterownicza z panelem operatorskim HMI.

Takie rozwiązanie pozwala zautomatyzować praktycznie cały przepływ materiału bez konieczności angażowania operatora na każdym etapie procesu.

Dlaczego zastosowano dwa roboty przemysłowe?

Podział zadań pomiędzy dwa roboty pozwala znacząco skrócić czas całego cyklu.

Pierwszy robot odpowiada za obsługę szlifierki – pobiera detal, umieszcza go w obrabiarce i po zakończeniu procesu wymienia go na kolejny element.

Drugi robot przejmuje dalszą obsługę wyprodukowanego detalu. Realizuje czyszczenie, transport do stanowiska pomiarowego, przekazanie do konserwacji oraz odkładanie gotowych komponentów.

Dzięki równoległej pracy obu robotów stanowisko praktycznie nie generuje przestojów między kolejnymi operacjami.

Kontrola jakości jako integralna część procesu

Nowoczesna robotyzacja nie kończy się na automatycznym załadunku obrabiarki.

Równie ważnym elementem jest kontrola jakości realizowana bezpośrednio w trakcie produkcji. Każdy detal może zostać automatycznie zweryfikowany przez bezstykowy system pomiarowy, który sprawdza najważniejsze parametry geometryczne.

W przypadku wykrycia odchyłek system natychmiast przekazuje informacje do sterownika, umożliwiając szybką reakcję jeszcze przed wyprodukowaniem kolejnych elementów.

Takie podejście znacząco ogranicza ryzyko powstawania całych partii niezgodnych wyrobów.

Jak zmienia się rola operatora?

Jednym z największych atutów robotyzacji jest zmiana charakteru pracy operatora.

Zamiast wykonywać powtarzalne czynności związane z przenoszeniem detali, operator odpowiada za przygotowanie materiału, odbiór gotowych komponentów oraz nadzorowanie pracy całego gniazda.

To rozwiązanie poprawia ergonomię pracy, pozwala lepiej wykorzystać kompetencje pracowników i ogranicza ryzyko błędów wynikających z ręcznej obsługi procesu.

JAK TO DZIAŁA?

CZYLI AUTOMATYZACJA PROCESU KROK PO KROKU

1. UMIESZCZANIE DETALI W POJEMNIKACH

Operator umieszcza detale w pojemnikach, które są następnie odkładane na jedną z dwóch

szuflad. Szuflady zapewniają łatwy dostęp zarówno dla operatora, jak i robota, co umożliwia

nieprzerwaną pracę podczas załadunku detali przez operatora.

2. POBIERANIE DETALI PRZEZ ROBOTA

Robot wysuwa jedną z szuflad w swoją stronę, skąd pobiera detale. Każda szuflada może pomieścić aż 81 detali, co zapewnia efektywną obsługę.

3. SKRÓCENIE CZASU WYMIANY DETALU

Po zakończeniu obróbki na maszynie Okamoto OGM 350 NC III, robot pobiera obrobiony detal i zakłada surowy.

4. PRZEKAZYWANIE DETALI MIĘDZY ROBOTAMI

Robot obsługujący szlifierkę Okamoto OGM 350 NC III, podaje detal drugiemu robotowi poprzez specjalną rynnę, gdzie następuje odmuchanie detalu.

5. POMIAR I OCENA DETALI

Drugi robot, po pobraniu detalu ze stacji pozycjonującej, dodatkowo go odmuchuje. Następnie detale trafiają do urządzenia pomiarowego, gdzie są mierzone. W przypadku wykrycia nieprawidłowych wymiarów, urządzenie przesyła odpowiednie informacje do sterownika głównego.

6. KONSERWACJA DETALI

Po pomiarze robot zanurza detale w stacji konserwacji, gdzie są pozostawiane na 20 minut, aby środek konserwujący mógł ociec. Po konserwacji detale są odkładane do pojemnika na jedną z dwóch szuflad przeznaczonych na obrobione detale.

7. ZARZĄDZANIE PROCESEM

Całą pracą gniazda zarządza operator za pomocą panelu HMI, zapewniając płynność i kontrolę nad całym procesem produkcyjnym.

Efekty robotyzacji procesu szlifowania

Kompleksowo zaprojektowane gniazdo produkcyjne pozwoliło osiągnąć wymierne korzyści:

• wzrost wydajności produkcji o około 30%,
• skrócenie czasu wymiany detalu,
• ograniczenie przestojów między operacjami,
• pełną kontrolę jakości każdego elementu,
• większą powtarzalność procesu,
• odciążenie operatorów od monotonnych czynności,
• możliwość dalszego skalowania produkcji.

Największy wpływ na efektywność miała eliminacja wszystkich czynności wykonywanych pomiędzy kolejnymi etapami obróbki, a nie samo skrócenie czasu szlifowania.

Robotyzacja to inwestycja w cały proces

Skuteczna automatyzacja produkcji nie polega na dołączeniu robota do istniejącego stanowiska. Najlepsze rezultaty osiąga się wtedy, gdy wszystkie elementy – obrabiarki, roboty przemysłowe, systemy pomiarowe i oprogramowanie sterujące – tworzą spójny ekosystem.

Takie podejście zwiększa produktywność, poprawia jakość wyrobów oraz pozwala przedsiębiorstwom lepiej przygotować się na rosnące wymagania rynku.

Robotyzacja procesów produkcyjnych z Rexio

W Rexio projektujemy i wdrażamy kompleksowe rozwiązania w zakresie robotyzacji i automatyzacji produkcji. Integrujemy roboty przemysłowe z obrabiarkami CNC, systemami pomiarowymi i urządzeniami peryferyjnymi, tworząc wydajne, bezpieczne i skalowalne gniazda produkcyjne dostosowane do potrzeb konkretnego zakładu.

Jeżeli planujesz zwiększyć wydajność produkcji, poprawić jakość procesów lub ograniczyć przestoje, skontaktuj się z naszymi specjalistami. Pomożemy dobrać rozwiązanie dopasowane do specyfiki Twojej produkcji.