Роботизация фрезеровки полимерных композиционных материалов: 7-осевой комплекс KUKA
Отрасли интеграции
Задачи интеграции
- Автоматизировать фрезеровку сложных изделий из полимерных композитов
- Обеспечить возможность обработки крупногабаритных деталей с разных сторон без переустановок
- Реализовать автоматическую смену инструмента для последовательной черновой и чистовой обработки
- Минимизировать запыленность цеха при работе с композитами и древесиной
- Обеспечить прецизионную точность (High Accuracy) траектории при изготовлении деталей сложной формы
Решение
На базе робота KUKA KR90 R2900 HA (серия High Accuracy) создан универсальный фрезеровочный комплекс. Для расширения рабочей зоны и обеспечения доступа к обратным сторонам изделия в систему интегрирована 7-я управляемая ось — позиционер KUKA KP1-V 1000.
Технологический стек комплекса:
- Шпиндель HSD: профессиональное решение с автоматической сменой инструмента, позволяющее выполнять весь цикл обработки (от обдирки до финиша) за один установ.
- Датчик OMRON: лазерная система для контроля базирования и точности обработки.
- Вакуумная установка Nederman: промышленная система сбора стружки, необходимая при работе с композитами для поддержания чистоты направляющих и безопасности персонала.
Комплекс работает напрямую с файлами из CAD/CAM систем, что позволяет оперативно переходить на выпуск новых изделий без изготовления сложной оснастки.
ДО
- Геометрия: сложность или невозможность изготовления изделий свободной формы на стандартных станках.
- Трудозатраты: необходимость постоянных ручных переустановок детали для обработки с разных сторон.
- Инструмент: простои оборудования при ручной смене фрез и сверл.
- Экология: высокая концентрация пыли композитных материалов в воздухе при отсутствии специализированного сбора стружки.
ПОСЛЕ
- Универсальность: изготовление изделий любой формы и сложности из полимеров, композитов и дерева.
- Непрерывность: синхронизированная работа робота и позиционера (7 осей) исключает ручные манипуляции.
- Скорость: автоматическая смена инструмента HSD сокращает время производственного цикла.
- Чистота: высоковакуумная установка Nederman удаляет до 99% продуктов резания непосредственно из зоны обработки.
В аэрокосмической сфере использование композитов требует не только точности, но и высокой гибкости оборудования. Использование робота серии HA (High Accuracy) в связке с позиционером превращает РТК в полноценный 7-осевой обрабатывающий центр, который значительно дешевле и универсальнее классических крупногабаритных портальных станков.
Прагматизм данного решения заключается в быстрой переналадке: для смены изделия достаточно загрузить новую модель в CAD/CAM программу. Автоматизация сбора стружки и смены инструмента позволяет эксплуатировать комплекс с минимальным участием оператора, обеспечивая стабильное качество финишной поверхности и высокую повторяемость деталей.

