ตั้งแต่ปี 2007 บริษัทSEMATEK GmbHในเขตเทศบาลเมือง Seeg แถบอัลกอย ได้พัฒนานวัตกรรมโซลูชั่นครบวงจรในวิศวกรรมเครื่องยนต์สำหรับการปฏิบัติการผลิตที่ทันสมัย ซึ่งจำเป็นต้องมีกระบวนการผลิตสำหรับผลิตภัณฑ์ใหม่ รวมถึง ต้องการพัฒนากระบวนการที่มีอยู่เดิมอย่างต่อเนื่องและเพิ่มประสิทธิภาพสูงสุด โดยที่บริษัทมุ่งเน้นที่การลดต้นทุนและการเพิ่มประสิทธิภาพในการผลิตให้สูงขึ้นตลอดมา
ระบบอัตโนมัติในการทำให้พื้นผิวเรียบเสมอกัน
การทำผิวให้เรียบหรือการขัดผิวแม่พิมพ์และเบ้าหล่อที่กัด เช่น แม่พิมพ์ที่มีลวดลายลึกสำหรับส่วนประกอบโครงสร้าง แม่พิมพ์แบบฝังสำหรับส่วนประกอบที่ผลิตขึ้นจากวัสดุเชิงประกอบ หรือแม่พิมพ์ฉีดขึ้นรูปสำหรับชิ้นส่วนพลาสติก โดยส่วนใหญ่แล้วในปัจจุบันยังคงใช้แรงงานทำอยู่ แม้แต่ในบริษัทที่มีการใช้ระบบอัตโนมัติในการผลิตระดับสูง แต่การขัดพื้นผิวรูปทรงอิสระขนาดใหญ่ ก็อาจใช้เวลามากถึง 20 วันเมื่อใช้แรงงานคน ในการพัฒนาเทคโนโลยีใหม่สำหรับการแปรรูปพื้นผิว สิ่งที่มุ่งเน้นคือการทำให้กระบวนการมีความยืดหยุ่น แม่นยำ เชื่อถือได้ และคุ้มค่าต่อการลงทุนมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้
เป้าหมายในที่นี้คือ การแปลงสภาพพื้นผิวโลหะให้เป็นพื้นผิวที่ใช้งานได้จริงและมีคุณภาพสูง ผ่านระบบอัตโนมัติ ซึ่งในปัจจุบันสามารถดำเนินการได้ผ่านรูปแบบการดำเนินการ “Machine Hammer Peening” ซึ่งเป็นกระบวนการทุบซึ่งจะทำให้พื้นผิวของชิ้นงานเรียบ เพื่อให้การขึ้นรูปพื้นผิวชิ้นงานที่ซับซ้อนในกระบวนการนี้เป็นไปโดยอัตโนมัติ SEMATEK จึงได้ตัดสินใจใช้ หุ่นยนต์ KUKA และซอฟต์แวร์ KUKA.CNC
KUKA.CNC ทำการควบคุม KUKA KR QUANTEC
เครื่องมือที่ทำงานด้วยระบบนิวแมติกส์ที่มีหัวค้อนแกว่งไปมาเป็นแนวตรง (FORGEfix ของบริษัท 3S-Engineering GmbH) สำหรับกลไกการขึ้นรูปพื้นผิวชิ้นงานจะอยู่ที่หน้าแปลนหุ่นยนต์ของ KUKA ในซีรี่ย์ KR QUANTEC หลังจากการวัดสำรวจชิ้นงานด้วยหุ่นยนต์แล้ว ซอฟต์แวร์ KUKA.CNC ของ KUKA จะควบคุมหัวค้อนของหุ่นยนต์บนรางเคาะไปตามพื้นผิว โดยที่หัวปลายกัดขึ้นรูปถูกกดลงในร่องสำหรับกัด ต้องทำการเลือกและปรับเส้นผ่าศูนย์กลางทรงกลม อัตราการป้อน ระยะเส้นทาง มุมเคลื่อนที่ในเครื่องกัด และมุมพิทซ์ระหว่างจังหวะค้อนกับพื้นผิวให้เหมาะตามกระบวนการ
บริษัท SEMATEK ได้ใช้ระบบการวัด 5 มิติของบริษัท LEONI GmbH ในการวัดสำรวจหัวสำหรับการแปรรูป นอกจากการวัดสำรวจของจุดศูนย์กลางเครื่องมือ (TCP) กระบวนการดังกล่าวนี้จะรับประกันว่าได้มีการปรับเทียบทิศทางเครื่องมือแม่นยำแล้ว ทิศทางเครื่องมือเป็นปัจจัยสำคัญสำหรับการประมวลผลโปรแกรม CNC แบบ 5 แกนโดยเฉพาะเพื่อให้ถึงความแม่นยำสูงสุดของกระบวนการ
การตั้งโปรแกรมหุ่นยนต์อย่างสมบูรณ์ด้วย G-Code
หุ่นยนต์ KUKA KR 240 R2900 ได้รับการยอมรับในด้านระยะยืดและความยืดหยุ่น การใช้งานหุ่นยนต์แสดงให้เห็นถึงข้อได้เปรียบด้านต้นทุนอย่างชัดเจนสำหรับชิ้นส่วนประกอบที่ต้องการกลยุทธ์การขึ้นรูปแบบ 5 แกน เพื่อให้การตั้งค่าและตั้งโปรแกรมหุ่นยนต์ง่ายดายขึ้น KUKA ได้ติดตั้งแกน CNC ที่สมบูรณ์บนชุดควบคุมหุ่นยนต์ของบริษัทและพัฒนาซอฟต์แวร์ KUKA.CNC ขึ้นมา
ซอฟต์แวร์นี้จะช่วยให้ตั้งโปรแกรมการเคลื่อนไหวของหุ่นยนต์ตามมาตรฐาน DIN 66025 หรือ G-Code ได้อย่างสมบูรณ์ สามารถสร้างโปรแกรมต่าง ๆ ผ่านทางโซ่กระบวนการ CAD/CAM และใช้งานในชุดควบคุมของ KUKA ได้โดยไม่ต้องทำการแปลงเพิ่มเติมให้เป็นโปรแกรมพิเศษสำหรับหุ่นยนต์ (การแปลเป็นภาษาหุ่นยนต์)
หุ่นยนต์ของ KUKA จะทำการขึ้นรูปพื้นผิวด้วยการใช้หัวค้อนแกว่งไปมาเป็นแนวตรงเป็นเครื่องมือ
ซึ่งยังมีข้อได้เปรียบอีกโดยสามารถใช้ฟังก์ัชั่นต่าง ๆ จาก CNC เช่น การแก้ไขรัศมีของเครื่องมือ และเครื่องมือทดแทน ได้โดยไม่มีปัญหา SEMATEK ได้เติมเต็มการทำงานของโซ่กระบวนการด้วยโมดูลภาพจำลอง ซึ่งจะรับประกันให้การเข้าใช้งานระบบรวมได้โดยไม่เสี่ยงต่อการชนกระแทกกัน ดังนั้น จึงใช้งานหุ่นยนต์เป็นเครื่องจักร CNC ได้เต็มประสิทธิภาพ อีกทั้งยังได้เปรียบจากประสิทธิภาพของเส้นทางที่เพิ่มขึ้น และการดำเนินงานขึ้นรูปแบบเดียวกันตลอดชิ้นส่วนประกอบทั้งหมด
คุณภาพสูงสุดในระยะเวลาอันสั้น
การเคาะไม่เพียงจะทำให้พื้นผิวที่กัดเรียบเสมอกัน แต่ยังทำให้พื้นผิวแน่นทนทานและเพิ่มประสิทธิภาพการกระจายตัวของความเค้นตกค้างได้อีกด้วย พื้นผิวจึงเป็นเนื้อเดียวกันและนำกลับมาผลิตซ้ำได้ กระบวนการเคาะช่วยให้ค่าเฉลี่ยของระดับความลึก Ra น้อยกว่า 0.1 µm ที่ไม่สามารถใช้เฉพาะการกัดขึ้นรูปได้ การทำให้แข็งด้วยความเครียด ความหยาบของพื้นผิวอาจจะเพิ่มขึ้นได้ถึง 30 เปอร์เซ็นต์ โดยขึ้นอยู่กับวัสดุที่ใช้ในการขึ้นรูป สามารถข้ามการดูแลรักษาเพิ่มเติมภายหลังไปได้เลย โดยเฉพาะอย่างยิ่ง กระบวนการเคาะด้วยระบบอัตโนมัติยังช่วยให้ยกเลิกการเจียระไนและการขัดพื้นด้วยตัวเอง
ระยะเวลาสำหรับการตกแต่ง รวมถึงกระบวนการทั้งหมดในการผลิต จึงสั้นลงอย่างชัดเจน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เนื่องจากความต้องการในกระบวนทำงานกับเครื่องจักรลดน้อยลง หุ่นยนต์ของ KUKA ยังช่วยให้ทำการขึ้นรูปพื้นผิวรูปทรงอิสระที่ซับซ้อนได้ด้วย โดยที่สามารถทำการขึ้นรูปที่ชิ้นส่วนประกอบซับซ้อนทั้งหมดด้วยเครื่องจักรได้บ่อยครั้ง จึงไม่จำเป็นต้องจำกัดความสิ้นเปลืองต้นทุนและเวลาอีก การวางแผนเส้นทางที่แม่นยำชัดเจนจะช่วยให้หุ่นยนต์วิ่งได้ด้วยความเร็วสูงและมีการคาบเกี่ยวกันน้อยลง ซึ่งจะก่อให้เกิดผลลัพธ์สูงสุดในระยะเวลาอันสั้น
