Armroid : le robot intégré révolutionnant le tournage sur tour CNC

L'Armroid est un robot intégré packagé dans un tour CNC. Cette vidéo illustre la fonctionnalité du robot à l'intérieur de la machine-outil.

Deux des plus grandes tendances de l'usinage de précision sont actuellement l'automatisation et l'usinage complet en un seul réglage, en partie à cause de la pénurie continue de travailleurs qualifiés. Ne serait-il pas formidable si ces deux tendances étaient intégrées dans une seule machine CNC pour les ateliers qui ont besoin de la cohérence et de la réduction de main-d'œuvre que promet l'automatisation, et des économies de temps et d'argent que l'usinage multitâche délivre ? Eh bien, un constructeur de machines-outils a développé une telle offre et a rendu cette combinaison efficace disponible sur deux de ses modèles de tours CNC maintenant disponibles aux États-Unis.

Okuma America Corp. a packagé son robot Armroid dans son tour horizontal LB3000 EX II et sa machine multitâche CNC Multus B250II, introduisant une solution d'automatisation déjà intégrée avec de nombreux avantages. Non seulement la conception robot intégrée économise l'espace au sol et permet une portabilité facile, mais l'Armroid simplifie aussi le travail de l'opérateur car le robot est à la fois programmé et contrôlé via le contrôle machine OSP de l'entreprise. Donc, au lieu d'apprendre deux contrôles (un pour le robot, un pour la machine), comprendre un seul contrôle suffit pour faire tourner le système.

La conception tout-en-un de l'Armroid fournit le chargement/déchargement de pièces, mais délivre aussi un support en-processus dans la zone de travail d'usinage que les robots conventionnels ne peuvent pas fournir. Cela inclut la suppression de vibratoire (chatter), l'évacuation de copeaux et le nettoyage en machine.

Plusieurs façons de l'utiliser

Le mieux adapté pour la production de lots moyens, selon Kevin Kraieski, ingénieur applications senior chez Okuma America Corp., ces tours CNC flexibles avec Armroid peuvent être utilisés avec le robot et aussi sans comme machine standard. « La table de stockage mobile peut glisser hors du chemin, et l'Armroid peut rester garé au-dessus de la zone de travail », explique-t-il. « Donc si vous voulez faire deux ou trois pièces, vous pouvez le faire sans l'automatisation. Vous le réglez comme une machine normale. »

Faire tourner un quart de jour avec un opérateur humain et un quart de nuit lights-out avec l'Armroid est un autre exemple d'utilisation de la pleine fonctionnalité de la machine-outil pour l'avantage d'un atelier. Un robot peut être en attente le jour pendant que l'opérateur gère les petits lots, effectuant chargement/déchargement et autres tâches flexibles, et les opérations automatiques par le robot peuvent être complétées comme processus lights-out.

La conception tout-en-un de l'Armroid fournit chargement/déchargement pièces, mais aussi support en-processus dans la zone d'usinage que les robots conventionnels ne peuvent pas fournir : suppression vibratoire, évacuation copeaux, nettoyage en machine.

Quand la collaboration humain/robot est désirée, le programme de mouvement du robot génère automatiquement un chemin de mouvement optimal en affichant les points de départ/arrivée et les paramètres selon les invites guidées sur le panneau de contrôle OSP.

Choisir l'équipement optimal

Savoir si des pièces de type arbre ou type mandrin seront tournées sur les tours CNC Armroid est critique pour choisir l'option de stockeur de pièces la plus efficace. Ensuite, les utilisateurs peuvent décider entre un stockeur simple à racks inclinés, un convoyeur à pas ou un stockeur type table à flasque.

Une fois cette option choisie, il y a différentes tailles de stockeurs, explique David Fischer, chef de produit chez Okuma. « Pour pièces de mandrin, on a un stockeur à six stations », dit-il. « Et on travaille sur une unité 10 stations pour augmenter le nombre de pièces disponibles. Pour pièces de type arbre, Okuma offre plusieurs stockeurs différents selon quantité et gamme de tailles. »

Viennent ensuite les options pour les effecteurs de bout, incluant une main de pièce parallèle pour chargement pièces arbre, une main triple pince pour chargement pièces flasque, et une buse mixte pour jets de lubrifiant et air qui évacuent copeaux et nettoient la zone d'usinage pendant la coupe. Des rouleaux de support de pièce supprimant le chatter sont aussi disponibles.

Bien qu'Okuma fournisse des pinces, un atelier peut choisir de développer ses propres pinces pour une application sur l'Armroid comme alternative.

Sécurité et simplicité

Alors qu'Okuma fournit de nombreuses options sur l'Armroid pour le personnaliser, il vient aussi de série avec des fonctions assurant sécurité et facilité d'emploi.

Contrairement aux CNC fermés, le système de contrôle OSP à architecture ouverte d'Okuma fournit une plateforme pour personnalisation et mises à jour continues. Opérateurs peuvent télécharger apps tierces gratuites, ajouter raccourcis vers apps préférées ou même écrire leur propre app.

Pour la sécurité des composants machine-outil et de l'opérateur, il est critique de vérifier qu'il n'y aura pas de collisions dans le système. Donc, l'Armroid est équipé du système d'évitement de collision du constructeur pour éliminer les risques de crashes coûteux machine/robot. La simulation 3D pré-opération du système fait tourner l'application virtuelle en temps réel quelques secondes avant la coupe réelle, pour que la machine puisse être arrêtée automatiquement pour prévenir une collision.

Le système d'évitement de collision partage les données sur le contrôle OSP à architecture ouverte de l'Armroid qui présente une fonctionnalité facile et commode. Contrairement aux CNC fermés, l'architecture ouverte fournit une plateforme pour personnalisation et mises à jour continues. Opérateurs peuvent télécharger apps tierces gratuites, ajouter raccourcis vers apps préférées ou même écrire leur propre app. Le contrôle inclut une API permettant accès lecture/écriture complet à plus de 6 000 points de données machine.

Un peu comme l'Armroid, le Standroid d'Okuma est aussi un package robot autonome. Cependant, le Standroid, disponible sur six modèles de centres d'usinage verticaux, est conçu pour gérer des pièces plus grosses car le robot est plus grand.

L'utilisation du contrôle OSP-P300 (standard sur le Multus B250II avec Armroid) réduit les temps de réglage de plusieurs façons. Par exemple, la plupart du travail peut être fait depuis un écran ; un système opérationnel peut être créé basé sur le flux de travail ; facile à connecter aux canaux de communication usine et business intégrés ; accès commode aux listes d'outillage/feuilles de calcul réglage, documents processus et autres outils de réglage utiles. Ce contrôle peut aussi être configuré pour envoyer un email au mobile d'un opérateur ou manager quand une alarme survient.

Programmation

Okuma et ses distributeurs formeront les clients pour être à l'aise avec le contrôle OSP et l'équipement. Kraieski explique que programmer l'Armroid est simple, surtout quand un opérateur connaît déjà les machines-outils Okuma. La disposition du menu pour créer les fichiers de mouvement du robot est similaire au système Advanced One-Touch de l'entreprise, dit-il.

La programmation machine-outil pour une pièce peut être faite hors-ligne sur un système FAO/CAO. La programmation du robot est complétée sur le contrôle machine en ouvrant un fichier à créer. « L'Armroid doit savoir où est la pièce pour la prendre et où la déposer », explique Fischer. « Et puis le chemin de mouvement entre les deux est calculé par l'Armroid via le logiciel d'évitement de collision — les modèles 3D créent un chemin clair à travers la machine. »

Il ajoute qu'avec un robot conventionnel, l'opérateur doit enseigner tous ces mouvements au robot. Donc ce processus économise du temps en éliminant le besoin d'enseigner manuellement le robot.

Coûts réduits

La conception intégrée de l'Armroid en fait un système compact, flexible avec de nombreux avantages équivalant à des coûts d'investissement et de fonctionnement plus bas, et un ROI plus haut. Par exemple, les changements de réglage peuvent être gérés en interne sans intégrateur robot, résultant en temps d'arrêt drastiquement réduits et coûts de déploiement plus bas.

Okuma America Corp. | 704-588-7000 | okuma.com