Автоматизация механообработки в авиастроениии

НОВЫЕ ПОТРЕБНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА

Сегодня мировая экономика требует масштабных перевозок людей и товаров, а спрос на спутниковые инфраструктуры становится все более востребованным.

В течение последних нескольких лет эти факторы привели к быстрому росту воздушных и аэрокосмических перевозок, и нет никаких признаков замедления этой тенденции. Поэтому растет спрос со стороны предприятий отрасли на производство все большего количества современных компонентов и самолетов, способных удовлетворить потребности быстро меняющегося общества.

Более того, рост конкуренции в этом секторе вынуждает фирмы пересматривать свои производственные процессы для повышения эффективности систем и сокращения времени и затрат, гарантируя при этом продукцию, соответствующую высоким стандартам качества.

Однако, ее использование в аэрокосмической промышленности раньше не было столь распространено из-за особенностей этой индустрии. 

• В отличие от других промышленных изделий, аэрокосмические компоненты производятся небольшими партиями, вплоть до нескольких единиц самых крупных изделий, таких как корпуса редукторов, лонжеронов крыла или креплений авиационных баков. Кроме того , процесс механической обработки довольно сложен и может занимать несколько часов для штучного компонента: в таких условиях автоматизированное массовое производство обычно экономически нецелесообразно.

• Еще одной характерной чертой этой отрасли является требования исключительно высокого уровня точности и качества - превышающего таковые в обычных отраслях - для соответствия критериям безопасности и надежности, необходимых для эксплуатации самолетов и вертолетов.

• Проверка допусков размеров и соответствия обработанных поверхностей также обычно выполняются специалистами - людьми.

За последние несколько лет разработки в области робототехники и связанных с ней инструментов, таких как техническое зрение и виртуальное прототипирование, позволили преодолеть проблемы, связанные с вышеупомянутыми факторами, и теперь аэрокосмической промышленности могут быть предложены новые перспективы производства, основанные на гибкости и превосходном качестве.

SIR Soluzioni Industriali Robotizzate пионер промышленной робототехники в Италии и один из первых в мире интеграторов роботизированных систем, теперь может использовать опыт, накопленный более чем за 25 лет во всех отраслях производства и во всех видах использования сочлененных и декартовых манипуляторов, чтобы предложить индивидуальные, современные решения для объединения точности и гибкости умелого мастерства с современной автоматизацией.

РОБОТИЗИРОВАННАЯ АВТОМАТИКА ОЧЕНЬ ВЫСОКОЙ ТОЧНОСТИ

При производстве малогабаритных деталей, партии достаточно велики и позволяют использовать традиционный подход к программированию роботов, хотя необходимость соблюдения чрезвычайно жестких допусков обработки означает, что высокотехнологичные решения по-прежнему необходимы. SIR преуспел в передаче этому сектору технических знаний и возможностей, которые он приобрел в области высокопроизводительной механики для индустрии спортивных и гоночных автомобилей.

• Объединение и сочетание комплексных технических решений позволяют SIR изготавливать оборудование для скругления кромок лопастей статора с удивительным уровнем точности.

• Роботизированная обработка оптимизирована использованием контактных щупов и датчиками для коррекции захвата и получения чрезвычайно надежного, воспроизводимого позиционирования детали.

• Процесс механической обработки выполняется шпинделями с высокочувствительной компенсацией, установленными на запястье робота или на неподвижных станциях в зависимости от применения. Шпиндели способные контролировать усилие, прилагаемое к материалу, от очень высоких значений до нескольких десятых Бара.

• Каждая система комплектуется набором специализированных инструментов для оптимальной обработки на каждом этапе изготовления.

• Еще одним решением для достижения самого высокого качества является автоматический контроль износа инструмента: при каждом цикле робот использует лазерный сканер для оценки износа инструмента и автоматически корректирует свою программу, чтобы адаптировать ее к полученным результатам, а также предупреждает оператора об инструментах, требующих замены. 

• Изношенные инструменты могут быть безопасно заменены вручную даже во время цикла обработки, поэтому остановка производства не требуется.

НОВЫЕ РЕШЕНИЯ ДЛЯ ВЫСОКОТЕХНОЛОГИЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ

Другое дело - механическая обработка крупных деталей малыми партиями. Речь здесь идет , например, о коробках передач и корпусах и сложных компонентах, требующих технологических операций механической обработки, таких как обрезка профиля, поверхностное шлифование или развальцовка крепежных винтовых отверстий.

• В этих случаях магазин инструментов, находящийся в распоряжении робота, еще больше и включает в себя широкий ассортимент дисков, абразивных щеток и развальцовочных инструментов.

• К процессу добавляется одна или несколько дополнительных осей, позволяющих детали вращаться или наклоняться во время цикла обработки, так что робот может выполнять все действия с оптимальными углами и положениями.

• Вся система смонтирована внутри звукоизолирующей кабины для обеспечения безопасной и комфортной рабочей среды. Для высокопрочных компонентов из алюминиевых сплавов требуются специальные меры безопасности, такие как противопожарные системы и фильтры.

Решения компании SIR обеспечивают достижение требуемых прецизионных и качественных характеристик, и это оправдывает применение робототехники даже для изготовления крупных деталей с небольшими производственными партиями.

ПРОИЗВОДСТВО "ШТУЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ"

В этих случаях обычное программирование роботов нецелесообразно, поскольку оно требует время на подготовку и остановку машин, что неприемлемо для таких штучных производственных партий. Поэтому возникает необходимость использования автономных систем, которые значительно ускоряют программирование и сводят время простоя машины к минимуму.

• SIR предоставляет заказчику полную, управляемую среду моделирования для создания сложных рабочих траекторий, начиная с CAD - модели детали под механическую обработку.

• Даже если виртуальная модель недоступна, ручное моделирование все равно может быть использовано для получения 3D - изображения изделия.

• Таким образом, траектория обработки, включая угол наклона инструмента, его геометрические характеристики или точки подхода, могут быть подробно заданы, удобно расположившись перед собственным компьютером. 

• Если необходимо внести изменения, то их можно быстро внедрить ко всем или к некоторым процессам без необходимости останавливать работу всей системы. 

• Наличие систем, которые могут направлять робот к месту захвата или выкладывания деталей, также важно в этом типе установок, поскольку требуется очень высокая точность захвата для обеспечения успеха последующей механической обработки. Поэтому по мере возрастания сложности системы, техническое зрение становятся еще одним главным фактором для успешного процесса: в больших деталях традиционные системы синхронизации могут оказаться недостаточными для высокоточного позиционирования. Благодаря камерам технического зрения, интегрированных в сочлененный робот, SIR может корректировать и совершенствовать его движения во время реального рабочего цикла.

• Более того, эти же технологии могут быть использованы для контроля качества в конце обработки с целью проверки на наличие дефектов.

БЕСЦЕННЫЙ СОЮЗНИК В ПРЕОДОЛЕНИИ КРИЗИСА

Типы роботизированных систем, предлагаемых сегодня SIR, сильно отличаются от тех, которые традиционно встречаются на крупных производственных предприятиях. 

Автоматизация изделий такого рода требует технологических партнеров, способных обеспечить качество, постоянство и идеи, особенно в аэрокосмической промышленности, где запрещено импровизировать или оставлять что-либо на волю случая. В этом секторе нет места небрежным решениям или автоматизации, которые находятся “там или около того": проектирование становится фундаментальным основанием, осуществляемом в тесном сотрудничестве с заказчиком, всегда ищущим инновационные решения и эффективно использующим бесценные ноу-хау, накопленные за десятилетия работы. На протяжении многих лет компания SIR сделала эти характеристики одним из своих товарных знаков, и ее вклад может обеспечить важнейшее конкурентное преимущество, помогая компаниям с высокотехнологичной продукцией преодолевать эти трудные, сложные времена.