Czystsza produkcja oparta na robotach
Sektor produkcji stanowi jeden z najsilniejszych filarów europejskiej gospodarki, oferującym miliony miejsc pracy oraz wytwarzającym przychody idące w biliony euro. W wielu sektorach gospodarki, między innymi w transporcie, energetyce, a nawet w budownictwie, widoczny jest trend zastępowania elementów metalowych częściami kompozytowymi. Celem jest nie tylko zmniejszenie wagi komponentów, ale także poprawa osiągów produktów końcowych. Proces wytwarzania takich elementów nie jest jednak optymalny, a jednym z problemów jest powstawanie znaczących ilości pyłu. Nie byłoby to problemem, gdyby nie fakt, że pył ten zawiera włókna, które stanowią poważne zagrożenie dla zdrowia skóry i oczu pracowników. Z kolei wdychanie takich włókien jest groźne dla płuc. Z tego powodu pojawia się potrzeba wdrożenia czystszych procesów produkcyjnych.
Zrobotyzowany system z wewnętrznym odsysaczem pyłu
Produkcja części kompozytowych zwykle opiera się na ręcznych procesach oraz wykorzystaniu frezarek - wadą tych ostatnich jest jednak wysoka cena oraz ograniczone funkcje. Aby ograniczyć ilość potencjalnie rakotwórczego pyłu, a jednocześnie zapewnić wyjątkową precyzję produkowanych części kompozytowych, w ramach finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu FIBREMACH badacze opracowali innowacyjny system oparty na robotach. „W przeciwieństwie do istniejących rozwiązań opartych na robotach, system FIBREMACH zapewnia wysoką jakość produkcji i obejmuje wbudowany mechanizm odsysania pyłu minimalizujący narażenie operatorów na niebezpieczne cząsteczki pyłu”, podkreśla Ibai Inziarte, koordynator projektu. Wychwytując pył bezpośrednio w miejscu cięcia, nowe rozwiązanie zapewnia znacznie lepsze osiągi niż konwencjonalne metody odsysania pozostałości. Dzięki starannie zaprojektowanemu lejkowi, pył jest skutecznie zatrzymywany i przetwarzany, co gwarantuje bezpieczniejsze i czystsze środowisko pracy.
Kamery i czujniki zwiększają precyzję obróbki
Projekt FIBREMACH wprowadził szereg kluczowych innowacji technologicznych, obejmujących między innymi włączenie do procesu precyzyjnych kamer w celu ciągłego śledzenia położenia i orientacji robota. Mechanizm ten pozwala na korygowanie wszelkich odstępstw i odchyleń w czasie rzeczywistym, zapewniając bezprecedensową dokładność obróbki sięgającą ułamków milimetra. „Osiągnięcie takiego poziomu precyzji stanowi prawdziwy przełom względem konwencjonalnych zautomatyzowanych rozwiązań, jednocześnie umożliwia spełnienie rygorystycznych wymogów dotyczących dokładności, związanych z rozwiązaniami o wysokiej wartości”, podkreśla Inziarte. Ponadto zastosowanie czujników drgań i siły pozwala systemowi monitorować proces obróbki w czasie rzeczywistym i wykrywać drgania, które mogą uszkodzić element wykonany z kompozytu. Dzięki czujnikom może ostrzec operatorów przed potencjalnymi problemami, a także zasugerować odpowiednie działania, które pozwolą zoptymalizować proces obróbki.
Możliwość osiągnięcia skali przemysłowej
Co ważne, architektura rozwiązania opracowanego w ramach projektu FIBREMACH jest skalowalna i istnieje możliwość jej łatwego dostosowania do robotów o różnych rozmiarach. Taka elastyczność sprawia, że przedsiębiorstwa wykorzystujące ręczne procesy obróbki, przycinania oraz wykonywania otworów w kompozytach oraz firmy wykorzystujące frezarki mogą wdrożyć zrobotyzowane rozwiązanie zwiększające wydajność. Skuteczność i niezawodność systemu FIBREMACH zostały kompleksowo sprawdzone w zakładach spółki AERNNOVA, kluczowego partnera projektu. Testy te, które obejmowały obróbkę komponentów lotniczych, udowodniły możliwości systemu w zakresie skutecznego odsysania całego pyłu powstającego podczas obróbki. Przełomowe innowacje opracowane w ramach projektu FIBREMACH zaowocowały zdobyciem nagrody 2023 Machine Tool Innovation Award przyznawanej przez Europejskie Stowarzyszenie Technologii Produkcyjnych (CECIMO). To wyróżnienie pokazuje, że nowe rozwiązanie może zrewolucjonizować produkcję części kompozytowych, oferując nie tylko niezrównaną precyzję, ale także bezpieczniejsze i czystsze środowisko pracy, zwiększając tym samym konkurencyjność europejskiej produkcji.
Słowa kluczowe
FIBREMACH, pył, robot, frezowanie, przemysł, czujnik, kamera, mechanizm ssący, produkcja kompozytów
