Automatic machine tools loader

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F46713603%3A_____%2F19%3AN0000001" target="_blank" >RIV/46713603:_____/19:N0000001 - isvavai.cz</a>

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Automatický zakladač obráběcích strojů

Original language description

Projekt se zaměřuje na výzkum a vývoj automatického zakladače pro obráběcí stroje. Toto řešení jednoúčelového robota umožňuje zkrácení výrobního cyklu o 40 - 60 % a dále umožňuje obsluhu více strojních zařízení jedním pracovníkem, což v současné době (u sortimentu skládajícího se ze širokého spektra různých typů výkovků, které není možné automatizovaně zorientovat) není možné. Zakladač je aplikovatelný na staré typy mechanických obráběcích strojů, ke kterým se zakladače ani jiné příslušenství nevyrábí. Svými užitnými vlastnostmi jsou však tyto výrobní technologie na vysoké technologické úrovni, kdy zvládají vykonávat základní i složitější obráběcí úkony při obráběcím procesu ve výrobě. Proto nalézají uplatnění v mnoha provozech vysokého počtu společnosti na území České republiky i v zahraničí. Jejich obsluha vyžaduje výrobního pracovníka, který do stroje vkládá a odebírá polotovary (obrobky). Cílem projektu je vyvinout automatický zakladač polotovarů (obrobků), který je schopen tyto pracovní úkony provádět automaticky. Po instalaci zakladače na obráběcí stroj se významně rozšířila funkcionalita stroje, výroba probíhá efektivněji a odpadla poměrně vysoká rizika pracovních úrazů pracovníků, kteří na starších obráběcích strojích manipulují s polotovary (obrobky) uvnitř obráběcího stroje velmi blízko vřetena obráběcího stroje. Takto upravené obráběcí stroje jsou srovnatelné svými užitnými, technickými a výrobními vlastnostmi s moderními drahými typy obráběcích strojů. Společnost tak vytvořila ekonomicky výhodnou variantu, jak zvýšit technologickou úroveň výroby v mnoha výrobních provozech na tuzemském i zahraničních trzích. Hlavním cílem projektu výzkumu a vývoje automatického zakladače obráběcích strojů bylo nelézt postup a popsat princip, jak implementovat automatické zakládací jednoúčelové roboty na staré, mechanicky ovládané obráběcí stroje, a přitom zaručit jeho bezproblémovou funkčnost. Používané stroje byly svou kvalitou obrábění zcela dostatečné, ale neumožňovaly některé funkce, které měly vliv na efektivitu výroby. Aplikace zakladače na mechanické stroje umožnila zefektivnění výrobního procesu. Spojení starého mechanického stroje se zakladačem umožnilo zkrácení času vyjmutí a vložení výrobku na polovinu. Jeden zaměstnanec je nyní schopen obsluhovat naráz dva stroje, a to v konečném důsledku snížilo mzdové náklady na čtvrtinu původních. Obsluha stroje nyní nepřijde do přímého styku s vnitřní částí stroje a sníží se riziko pracovního úrazu. Před zahájením projektu hrozilo také riziko špatného vložení obrobku do stroje, což mohlo způsobit poškození výrobku i stroje. Nový zakladač je vybaven variabilním zásobníkem schopným podávat obrobky různých tvarů a velikostí automaticky bez zásahu lidské činnosti. Implementace zakládacího stroje do starších, mechanicky ovládaných obráběcích strojů, umožnila automatické podávání polotovarů hydraulickým manipulačním ramenem, které odebírá polotovar ze zásobníku a vkládat do vřetena stroje a současně odebírá obrobený polotovar ze sklíčidla stroje. Dříve byl tento úkon prováděn obsluhou stroje ručně, což bylo časově velmi náročné. Založení polotovaru probíhalo přímo uvnitř stroje, kde není vzhledem ke krytování pohyblivých částí stroje optimální přístup k zakládacím paknám. Podobně jako žadatel, je na trhu i spousta subjektů, které vyrábí na stejných, nebo podobných typech strojů. V současnosti je jedinou variantou, jak disponovat automatickým obráběcím strojem včetně automatického podávání a základní polotovarů (obrobků) do těla obráběcího stroje, nákup nového stroje za desítky milionů Kč. To si však mnohé subjekty nemohou dovolit a není to pro ně ani ekonomicky efektivní, jelikož výrobní parametry jejich stávajících obráběcích strojů k produkci jejich vlastních výrobků jsou plně dostačující. V procesu zefektivnění výroby potřebují pouze zkvalitnit, zefektivnit a zautomatizovat proces podávání a zakládání polotovarů (obrobků) do těla stroje. Na trhu není žadateli známo žádné obdobné řešení, které by toto umožňovalo. U mechanických strojů se s funkcemi automatického podávání výrobě neplánovalo a bude tak nutné přijít na princip jakým způsobem stroje upravit. Výsledky výzkumu a vývoje přinesou efektivní variantu jak vylepšit starší stroje, tak aby odpovídaly dnešním požadavkům efektivní výroby. Projekt přispívá k neekonomickým přínosům národních priorit VaVaI a Horizontu 2020 a využívá potenciál rozvoje spolupráce podniků a výzkumných organizací.

Czech name

Automatický zakladač obráběcích strojů

Czech description

—

Type

G_prot - Prototype

CEP classification

—

OECD FORD branch

20302 - Applied mechanics

Project

<a href="/en/project/EG15_019%2F0004727" target="_blank" >EG15_019/0004727: Research and development of the construction of a new generation of automatic stackers - Knomi.</a><br>

Continuities

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Publication year

2019

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Internal product ID

Automatický zakladač obráběcích strojů

Numerical identification

—

Technical parameters

Projekt byl rozdělen do několika částí, dle postupu v projektu a realizovaných činností. Zjednodušeně byl projekt rozložen na 5 částí: • Návrh řešení • Řešení konstrukčních problémů • Výroba prototypu • Laboratorní testování • Testování v provozu Výsledkem VaV je, že zakladač převezme obrobek ze zásobníku a ten přenese do vřetena a současně vyjme hotový kus a odloží ho na pás, který odváží hotové výrobky. Při výměně je důležitou funkcí právě zakladač, který se musí vyhnout všem částem stroje, aby nedošlo k poškození. Celá manipulace netrvá déle než 12 s. Inovativní zakladač je nyní vybaven zásobníkem, který připraví pro manipulátor obrobek tak, aby ho mohl odebrat ve stále stejné pozici. Zásobník dokáže pojmout až 16 kusů obrobku a s lehkou přestavbou dokáže připravovat k podání 95 % výrobků. Pozice pro převzetí do manipulátoru je u všech pozic přesná, s maximální odchylkou ±2 mm. Nepřesnost natočení při zakládání je maximálně ±1°. Pro efektivní fungování bylo zapotřebí zajistit stále stejné zastavení šesti vřeten v okamžiku výměny. Orientované vřeteno zastaví s přesností natočení ±1° do 1,5 s. Vícevřetenový automat SAS 6/130 Základní stroj je řízený reléovou logikou a ovládání stroje se provádí na hlavním ovládacím panelu a přídavném ovládacím panelu obsluhy. Stroj byl dále dovybaven dvěma CNC křížovými suporty, snímačem pro odměřování otáček vřeten, spínači pro vyhodnocení polohy vřetenového bubnu a ovládací jednotkou HT6. K řízení těchto suportů byl použit řídící systém 840D pl, pohony, motory a ovládací panel. Manipulátor, zásobník dílců a polohování vřetene v nakládací poloze. Pro řízení funkcí manipulátoru a polohování byl využit již stávající CNC řídící systém. Ten obsahuje programovatelný PLC systém. Do tohoto PLC byl nahrán program, který řídí a kontroluje všechny funkce polohování, zásobníku dílců a samotného manipulátoru. Pro sběr dat od induktivních snímačů a tlakových spínačů a pro ovládání cívek hydraulických rozvaděčů byl použitý systém decentralizovaných jednotek vstupů a výstupů. To znamená, že na stroji jsou umístěny dva speciální moduly, do kterých jsou připojeny všechny tyto elektrické prvky a pomocí průmyslové sběrnice PROFIBUS jsou připojeny na vstup PLC řídícího systému 840D pl. Na základě funkcí programu se snímají vstupní signály a podle algoritmu programu se nastavují příslušné výstupy. Komunikace mezi PLC a vlastním strojem je provedena soustavou oddělujících relé. Tím je zaručeno, že všechna zařízení spolu mohou spolupracovat a nedochází tak ke vzájemným kolizím. Na ovládacím panelu je instalován ovládač, kterým se dají tyto funkce vyřadit z provozu a stroj je schopen pracovat v ručním režimu nakládání a vykládání dílců.

Economical parameters

Po realizaci projektu získala společnost KNOMI inovovaný produkt, který je velice dobře uplatnitelný na trhu. V současné chvíli probíhají marketingové aktivity a oslovování potenciálních zákazníků. Tím dojde ke zlepšení ekonomické situace a upevní postavení společnosti na trhu. V projektu si společnost stanovila následující ekonomické cíle, kterých nyní chce dosáhnout. • Zvýšení obratu • Zvýšení podílu nových a inovovaných výrobků na celkovém obratu • Zvýšení tržeb • Udržení konkurenceschopnosti • Rozšíření portfolia nabízených nových technicky dokonalých výrobků • Tržní pozice • Zvýšení odběratelů • Zvýšení podílu inovovaných produktů na tržbách a obratu

Application category by cost

—

Owner IČO

46713603

Owner name

KNOMI spol. s r.o.

Owner country

CZ - CZECH REPUBLIC

Usage type

A - K využití výsledku jiným subjektem je vždy nutné nabytí licence

Licence fee requirement

A - Poskytovatel licence na výsledek požaduje licenční poplatek

Web page

—