Sériová výroba na flexibilních strojích
Transferová centra ANGER v sobě spojují výhody obráběcích center a transferových linek.
Společnost ANGER Machining se proslavila jako průkopník sériové technologie u sériových obráběcích strojů s CNC řízením. Tato takzvaná transferová centra považovaná za kombinaci obráběcího centra a průběžné linky vynikají sériovou výrobou, která je schopna velkých výstupů a přitom zůstává flexibilní. Dokládají to například dva stroje HCXchange 2000 ovládané systémem CNC FANUC řady 31i a dodané výrobci automobilových dílů Magna.
Společnost ANGER Machining GmbH z rakouského Traunu je výrobcem vysokorychlostních obráběcích systémů. Se svou koncepcí sériové činnosti z roku 1984 stanovila nové standardy produktivity a uspěla na světovém trhu. Roland Haas (Dipl.-Ing.), hlavní inženýr ve firmě ANGER, stručně vysvětluje, čím tato technologie vyniká: „Realizovali jsme myšlenku průběžné linky v jediném stroji.“ Obrobek je upnut do upínacího zařízení a poté se bleskově přesouvá od jednoho statického vřetene k dalšímu. Tyto přesuny jsou extrémně rychlé, ideálně trvají pouhé 0,3 sekundy. Zpracovávané obrobky lze přesouvat lineárně i rotačně ve všech prostorových osách, lze je tedy obrábět ze šesti stran.
Zaostřeno na zkracování doby cyklu
Všechny nástroje jsou uchopeny speciálními obráběcími vřeteny a vícevřetenovými hlavami upevněnými až na čtyřech stranách obráběcího prostoru stroje. Na těchto vysokoprodukčních strojích jsou prostoje způsobené výměnou nástrojů minulostí. Na flexibilních strojích Anger jsou změny nástrojů prováděny paralelně během obrábění. To vede ke zkrácení doby cyklu a zvětšení výkonu na mnohem menší ploše ve srovnání s tradičními obráběcími centry.
Ve zhruba 20 až 40 stanicích stroj vykonává všechny potřebné obráběcí úlohy – a to s maximální přesností, neboť nástroj zůstává v držáku v naprosto stejné pozici. Upnutí je třeba provést jen jednou, což omezuje riziko chyb při upínání a manuálním polohování. Proto dokážou transferová centra ANGER spolehlivě dosáhnout polohové tolerance 0,015 mm při toleranci průměru IT 5 a hodnotě kruhovosti až 0,001 mm.
Díky tomu, že je manipulováno pouze s malými hmotnostmi, dochází k menšímu opotřebení systémových součástí a je možno dosáhnout extrémně dynamických pohybových charakteristik s rychlostí obrábění až 90 m/min a zrychlením 1 g. Maximální tuhost zajišťuje lože stroje zesílené antivibračním železobetonem, které může – podle parametrů stroje – vážit až 25 tun.
Od brýlí až po automobilové součásti
Transferová centra ANGER jsou ideální volbou zejména tam, kde se velikost výrobní série pohybuje mezi 150 000 a 500 000 kusy stejných či podobných obrobků ročně. Na počátku své existence dodávala společnost ANGER své vysokovýkonné stroje zejména výrobcům brýlí. Tehdejší stroje dokázaly díky obrábění s několika nástroji zkrátit prostoje, takže představovaly efektivní způsob plně automatického frézování okulárů z plastových bloků.
Poté, co obrábění v tomto oboru nahradila stále kvalitnější technologie vstřikování, začala firma ANGER své stroje nabízet rozvíjejícímu se trhu výrobců mobilních telefonů. Byly na nich například frézovány hořčíkové rámy telefonů Ericsson. Poté se velmi rychle přeorientovala z průmyslu mobilních telefonů na průmysl automobilový, kde byla požadována výroba obrobků v podobných množstvích. Na počátku šlo především o veškeré hřídele a hliníkové součásti krychlového tvaru. Mezitím spolu s příchodem obráběcích strojů ANGER HCS a HCP se řada aplikací rozšířila na cylindry pro ABS systémy a mnoho dalších malých a složitých součástí.
Stroje HCX: ještě delší manipulační dráhy a vyšší tuhost
Stroje ANGER se neustále vyvíjely. Z řady HCP se vyvinul model HCX, který si zachoval osvědčený základní přístup stacionárních vřeten a pohyblivého obrobku, nicméně obsahoval zcela přepracovanou technologii. Nejpatrnější inovací je přírubový rám, na němž jsou jednotky obráběcích vřeten volně upevněny, takže je lze snadno přeskupit.
Roland Haas k tomu říká: „U stroje HCX jsme provedli kompletní mechanicko-elektronický vývoj, při němž jsme využili všemožných virtuálních simulací.“ Vývojáři především propočítali a porovnali různé metody pohyblivých sloupců s krabicovými skupinovými upevněními a nakonec zvolili druhou možnost. Spolu s různými partnery pak myšlenku dále rozvíjeli. Za pomoci mechatronického simulačního systému provedli několik vývojových cyklů, v nichž optimalizovali různé součásti. Roland Haas to popisuje podrobněji: „Zlepšili jsme tuhost v rozhodujících oblastech a přitom omezili množství materiálu v místech, kde dochází k jeho pohybu. A simulovali a optimalizovali jsme chování všech os při jejich ovládání. Teprve po úspěšném provedení všech simulací jsme postavili prototyp stroje HCX.“ Nakonec firma ANGER své optimalizovala životnost, jednoduchost montáže a snadnost údržby nového stroje.
Kromě toho vývojáři přišli se systémem CAM, který je schopen okamžitě po obdržení příkazu nasimulovat následný obráběcí proces. „Díky tomu můžeme vytvářet zaručeně bezkolizní vřetena,“ vysvětlil Roland Haas. Firma Anger koneckonců funguje jako generální dodavatel. To znamená, že dodává nejenom samotný stroj, ale také obráběcí proces s předem určenou dobou cyklu. Projekt je zákazníkovi předán jako řešení na klíč včetně programu CNC, automatizace a statistického certifikátu kvality.
V roce 2014 dosáhla firma dalšího významného bodu své historie, když na trh uvedla stroj ANGER FLXBL. Jde o flexibilní, standardizovaná modulární transferová centra určená k obrábění přesných součástí ve středních až velkých výrobních sériích. Konfiguraci stroje ANGER FLXBL lze snadno a rychle změnit, takže lze vyrábět značně odlišné obrobky v různě velkých po sobě jdoucích výrobních sériích. Taková flexibilita systému pro jeho provozovatele znamená maximální možnou ochranu investic spojenou s výhodou osvědčené technologie transferových center.
