Oprogramowanie do programowania robotów do złożonych zastosowań związanych z usuwaniem materiału

Silnik AV&R

„Spodziewamy się, że dzięki pełnej integracji systemu Robotmaster z naszym procesem rozwoju będziemy w stanie ponownie skrócić czas o połowę, oszczędzając łącznie 75% na przyszłych zadaniach”.

François Arrien

Dyrektor ds. Robotycznego Usuwania Materiału w AV&R

Profil klienta

AV&R Robotics jest liderem w dziedzinie automatyki przemysłowej, oferującym inteligentne rozwiązania automatyzacyjne do optymalizacji procesów produkcyjnych i kontroli jakości. Firma rozwinęła szeroki zakres wiedzy, umożliwiając robotom wykonywanie złożonych zadań, które tradycyjnie mogły być wykonywane tylko przez człowieka, osiągając wysoką powtarzalność, zwiększoną prędkość i większą precyzję w takich operacjach obróbki, jak usuwanie zadziorów, polerowanie, profilowanie, szlifowanie, wygładzanie, przycinanie i cięcie.

Firma wyróżnia się na tle konkurencji, oferując wysoce zaawansowane rozwiązania, które integrują dogłębną wiedzę na temat procesu obróbki w celu zoptymalizowania wyboru narzędzi i ścierniw oraz zaawansowanego sterowania robotem. W ten sposób firma dostarcza nie tylko komórkę roboczą, ale także zintegrowany proces produkcji od najprostszych do najbardziej złożonych części obrabianych.

W przemyśle lotniczym metoda AV&R jest stosowana w projektach związanych z produkcją i montażem nieruchomych części konstrukcyjnych silnika, takich jak komory spalania, a także łopatek turbin i innych części ruchomych.

Kontekst

Usuwanie zadziorów z komór spalania silników lotniczych jest niezwykle skomplikowanym procesem, wymagającym śledzenia szczegółowych trajektorii w ponad 600 funkcjach przy użyciu 3 lub 4 różnych narzędzi. W 2006 roku firma AV&R zaprojektowała komórkę roboczą i proces dla jednej takiej komory. Robot został zaprogramowany ręcznie za pomocą programatora, co było pracochłonnym zadaniem dla zespołu 5 inżynierów, którego wykonanie zajęło około 900 godzin pracy. Klienci firmy AV&R wymagają najwyższej jakości powtarzalnej obróbki skrawaniem o wysokiej precyzji, ale są również pod ogromną presją, aby skrócić czas wprowadzania nowych produktów na rynek. „Potrzebowaliśmy skrócić cykl nauki ścieżki; musiał być lepszy sposób” - mówi François Arrien, dyrektor ds. zrobotyzowanego usuwania materiału w AV&R.

Rozwiązanie

Gdy jego klient wrócił po drugą komórkę roboczą dla nowego produktu, Arrien zaprosił firmę Jabez Technologies, aby wprowadziła Robotmaster® do jego warsztatu. Robotmaster jest oprogramowaniem do komputerowego wspomagania wytwarzania, które tworzy 6-osiowy kod programu robota offline, bezpośrednio z plików projektowych CAD. Robotmaster nie tylko obiecał znaczne oszczędności czasu, ale także był kompatybilny z robotami większości głównych producentów, co było ważnym czynnikiem wspierającym AV&R w zachowaniu swobody oferowania optymalnego rozwiązania sprzętowego dla danego zastosowania, niezależnie od dostawcy.

Potwierdzone rezultaty

Zastosowanie systemu Robotmaster przez AV&R było podwójnym wyzwaniem. Zespół musiał zintegrować korzystanie z Robotmaster z bieżącą pracą, a jednocześnie skrócić czas opracowywania, aby spełnić rygorystyczne harmonogramy klienta. Mimo to, nawet w przypadku tego pierwszego zastosowania, programowanie zostało zakończone w połowie czasu i przez zespół dwóch osób zamiast pięciu w porównaniu z poprzednim projektem.

„Oczekujemy, że będziemy w stanie ponownie zmniejszyć czas o połowę, oszczędzając łącznie 75% na przyszłych zadaniach, teraz, gdy w pełni zintegrowaliśmy Robotmaster z naszym procesem projektowania - mówi Arrien. 

AV&R oferuje inne korzyści płynące z korzystania z Robotmaster, poza oszczędnością czasu:

  • Wysoka dokładność i powtarzalność: Korzystając z konwencjonalnych metod, firma AV&R obliczała żądany kąt natarcia lub inne parametry trajektorii, a następnie polegała na swojej zręczności manualnej, aby odtworzyć je na robocie za pomocą ręcznego programatora. Robotmaster za każdym razem zapewniał pożądaną trajektorię i pozycjonowanie z dużą dokładnością;

  • Łatwa regulacja i zmiana: W przypadku programowania ręcznego decyzja, że kąt natarcia 30° byłby lepszy niż już zaprogramowany kąt 25°, oznaczała powtórzenie procesu uczenia w celu wprowadzenia zmiany. W przypadku oprogramowania Robotmaster inżynier po prostu ponownie wprowadził żądany kąt i zadanie było wykonane, dla wszystkich funkcji;

  • Programowanie offline: Dzięki oprogramowaniu Robotmaster firma AV&R mogła rozpocząć programowanie nowego produktu dla komórki roboczej w trybie offline, bez przerywania bieżącej produkcji w hali produkcyjnej klienta, z wyjątkiem testów końcowych i dostrajania. Wprowadzanie nowych produktów stało się operacją równoległą, a nie sekwencyjną;

  • Lepsze wykorzystanie umiejętności: Technicy projektowi AV&R mogli przejąć zadania programowania ścieżki robota, korzystając z narzędzi CAD/CAM, w których są wykwalifikowani. W ostatecznym rozrachunku firma AV&R doszła do wniosku, że jej klienci będą mogli samodzielnie przejąć kontrolę nad przeprogramowywaniem nowych produktów w swoich zainstalowanych komórkach roboczych.

Antoine Lizotte, Inżynier ds. programowania AV&R, dodaje: „Wcześniej programowanie oznaczało poruszanie się wokół komórki roboczej na czworaka, aby prowadzić i obserwować ruch robota. Teraz trajektoria jest kontrolowana dokładnie tak, jak ją zaplanowałem, pracując na ekranie komputera. Tylko końcowa regulacja położenia narzędzia w celu uzyskania optymalnej jakości wykończenia jest wykonywana na hali.

„Robotmaster różni się od innych rozwiązań offline tym, że firma Jabez Technologies naprawdę rozumie obróbkę skrawaniem. Przybyli oni ze świata programowania CNC i przełożyli swoje doświadczenie ze sterowania maszynami numerycznymi na narzędzie do programowania robotów, które naprawdę rozwiązuje problemy związane ze złożonymi zastosowaniami usuwania materiału” - podsumowuje François Arrien.