Obrábění pomocí robotů

S rozvojem moderních technologií je stále běžnější využití průmyslových robotů i pro různé obráběcí operace. Roboti mohou provádět většinu obráběcích operací, jako je klasické rotační frézování a vrtání, ale také ořezávání libovolných tvarů statickým nástrojem, svařování plasmou nebo laserem. Za zmínku stojí také možnost provádět měření obrobených součástí.

V současné době je 10 – 15 % robotických pohybů použito pro rotační obrábění. Nejpoužívanější jsou 6osí roboti, ale můžeme se setkat i se speciálními roboty, kteří mají jen 3 nebo 4 osy.

Výhody použití robotů

Použití robotů pro obrábění je výhodné z několika důvodů. Největší výhodou je velká volnost pohybu, která nám umožňuje obrábět rozměrné součásti na jedno ustavení ze všech stran. Dalšími pozitivy je přemístitelnost robota, nejsme tedy vázání na jedno konkrétní místo, kde obrábění probíhá. V neposlední řadě je možné roboty provozovat i v nepříznivých podmínkách (prašné prostředí, radioaktivní prostředí, obrábění kompozitů, …). Mezi zásadní nevýhodu použití robotů patří limitovaná přesnost a tuhost a také odlišnost programování, což se ale s pokračujícím vývojem zásadně mění.

CNC programování robotů

Pro programování robotů je velmi důležité si uvědomit, že robot při pohybu z jednoho bodu do druhého má díky svým šesti osám většinou hned několik možností, jak pohyb provést. Při pohybu robota je nutné zabezpečit, aby nedošlo k překroucení nebo dokonce k přetržení přívodních kabelů a následné destrukci robota a také, aby nedošlo ke kolizi obráběcího nástroje s obrobkem.

Díky složitosti pohybů je nutné roboty programovat pomocí nějakého systému. Kromě řízení přímo od výrobců robotů, je možné využít i některé standardní CAM systémy, které řízení robotů nabízejí. Například Autodesk, nabízí ve svém prémiovém CAD/CAM programu PowerMILL kompletní funkce pro řízení robotů. Obrábění je prováděno standardním způsobem. Přes definici polotovaru a nástroje se zvolí vhodná technologie, potřebné nastavení osy nástroje a výsledkem je dráha nástroje. Nyní díky zcela přesné simulaci s modelem robota se zjistí bezkoliznost dráhy nástroje a reálné pohyby jednotlivých částí robota. Je možné požadované osy robota fixovat, nastavit potřebné nulové body, určit směr a způsob přejezdů a natáčení robota během jednotlivých částí obrábění. Není tedy nutná simulace v programu výrobce robota. Výstup ze simulace se zapisuje přímo do jazyku daného robota. V současné době jsou podporovány roboty Kuka, ABB, Fanuc, Staubli, Motoman, Hyundai a další. Díky jednomu CAM systému je tedy možné efektivně řídit více robotů od různých výrobců.