Seminář, konaný v dubnu t. r. v Technologickém centru Yamazaki Mazak Central Europe, s. r. o., v Říčanech u Prahy, byl věnován možnostem, které nabízí automatizace CNC strojů Mazak. Zvýšení produktivity, vyšší využití stroje, zmenšení náročnosti na kapacitu obsluhy a snížení jejího vlivu na vznik chybných výrobků, zvýšení rozsahu bezobslužného režimu stroje, resp. skupiny strojů jsou přínosy, které nabízejí opatření, nahrazující lidskou práci při provádění jednotlivých činností výrobního procesu a která se výrazně liší investiční náročností a potenciálním efektem.
Paleta automatizačních prvků a návrhů řešení sahá od jednoduchých komponent, dodávaných jako standardní výbava stroje – např. nástrojových sond či odebíracích lopatek, integrovaných do pracovního prostoru stroje – až po rozsáhlé systémy zajišťující potřebnou manipulaci a ukládání desítek palet s polotovary či hotovými obrobky. Společné mají využívání technologie Mazak Smooth, která umožňuje jejich řízení a vzájemné propojování.
AUTOMATIZACE FUNKCÍ STROJE SE VZTAHEM K POUŽÍVANÝM NÁSTROJŮM
Prvky integrované
do stroje jsou v řadě případů součástí standardního vybavení. Patří k nim nástrojové sondy Renishaw, odebírací lopatky nebo mechanismy umožňující opracování rotačních obrobků z obou stran (předávání dílce mezi hlavním vřetenem či protivřetenem nebo změna jeho orientace pomocí manipulátoru). Jsou řízeny vlastním řídicím systémem stroje.
Velkokapacitní zásobníky nástrojů
představované externími diskovými nebo buňkovými jednotkami disponují úložnou kapacitou až několika stovek nástrojů. Mohou obsluhovat několik strojů a zajišťovat jejich potřebu nástrojů pro vícedenní bezobslužný provoz. Se stroji mohou být propojeny Systémem dopravy nástrojů Mazak (obr. 1).
Zařízení dalších výrobců,
např. měřicí zařízení Zoller, schopná diagnostikovat poruchu nástroje, změřit jeho přesnou délku, průměr i tvar a stanovit míru jeho opotřebení, jsou se strojem propojená pomocí standardu MT Connect. Usnadňují získání potřebných dat a představují výrazné zvýšení bezpečnosti provozu.
AUTOMATIZAČNÍ SYSTÉMY MAZAK PRO MANIPULACI S POLOTOVARY A OBROBKY
Ke standardně dodávaným automatizačním prvkům CNC soustruhů patří zásobníky a podavače tyčí. Jsou řízeny prostřednictvím řídicího systému stroje.
Robotické buňky
představují vyšší stupeň automatizace. Inteligentní robotická buňka e-BOT 720 (obr. 2), vybavená vizuálním systémem, je určena pro manipulaci s prizmatickými výrobky, především s odlitky. Může vyměňovat upínací přípravky ve vyšších automatizačních systémech, např. v systému Mazak Palletech. Je koncipována pro bezobslužný provoz po dobu 720 hodin, tj. tři směny po dobu jednoho měsíce. Robotické buňky TA-12, navržené v systému „Plug and Play“, jsou osazeny rychlým robotem FANUC M-10A/12; umožňují snadné nakládání polotovarů a odebírání hotových dílců z pracovního prostoru CNC soustruhů Mazak. Charakterizují je snadné programování, stohovací zásobníky, na rameni robotu umístěný dvoupolohový uchopovací systém s polohou pro upnutí polotovaru nebo pro upnutí hotového obrobku, nerušený přístup do pracovního prostoru stroje, je-li robot mimo činnost, a laserový skener, střežící pracovní prostor robotu se dvěma definovanými zónami. Pokud je indikováno narušení vnější zóny, zpomalí se pohyb ramene a zazní zvuková výstraha; při narušení vnitřní zóny skener robot okamžitě zastaví. CNC soustruh i robotická buňka jsou řízeny programem Mazak Smooth G. Další možností, jak zvýšit stupeň robotizace CNC soustruhů Mazak Integrex, Quick Turn Smart, Quick Turn Nexus či Vertical Center Smart, je použít flexibilní robotický systém rodiny Mazak Robo Smart Cell (RSC-2), určený pro automatizované nakládání polotovarů o váze do 2 kg do pracovního prostoru stroje a odebírání hotových dílců z něj. Vyznačuje se jednoduchou implementací, minimální zastavěnou plochou, snadným programováním a nízkými investičními náklady. K CNC obráběcím centrům lze integrovat i robotické buňky dalších výrobců, např. Load Assistant firmy Halter nebo roboty IRB společnosti ABB s kontrolou upínací síly pro bezpečné upínání tenkostěnných dílců nebo vybavené optickou kontrolou polohy uchopovaného dílce.
Zvláštní kategorii představuje vybavení CNC strojů Mazak automatickými měřicími stanovišti se systémem Renishaw EquatorTM. Mohou pracovat jako samostatný kontrolní systém anebo být součástí automatizovaného pracoviště (obr. 3). Umožňují ruční nebo automatické zavádění korekcí nástroje po klíčových výrobních operacích – zpětnou vazbu s korekcí nástroje lze odeslat okamžitě do řízení stroje. Rychlá reakce na změny v procesu eliminuje chyby zaviněné mechanickou závadou nebo obsluhou.
Portálové zakladače (GP)
Přístup do pracovního prostoru obráběcího centra shora vytváří podmínky pro použití portálových zakladačů rodiny Mazak Gantry Loader (obr. 4). Jejich výhodou je minimální potřeba podlahové plochy, protože jsou situovány nad strojem; mohou propojovat několik strojů či pracovišť. Jsou flexibilní, vhodné pro vysokosériovou výrobu a vyznačují se rychlou a snadnou implementací.
Automatizované systémy výměny palet 
jsou podmínkou pro bezobslužný provoz stroje, resp. strojů po dlouhou dobu, neboť se podílejí na vytváření dostatečné fronty práce. Pro upnutí palety s obrobkem v definované poloze se nabízejí systémy nulového bodu; systém Auto Work Changer upíná palety s obrobkem pomocí interface HSK-A100. Běžné dvoupolohové měniče šetří vedlejší časy operací, neboť dílec lze upínat v čase, kdy probíhá vlastní opracování; pro zajištění bezobslužného provozu však mají velmi malý význam. Jsou součástí stroje a ovládány jeho řídicím systémem. Kompaktní systém Multi Pallet Pool (MPP) tvoří centrální sloup s výškově stavitelným robotem, okolo něhož jsou v několika vrstvách rozmístěny palety v karuselovém zásobníku (obr. 5). Robot odebírá příslušnou paletu z buňky a zasouvá ji do pracovního prostoru stroje (a naopak). Systém je určen pro malosériovou výrobu v podmínkách bezobslužného provozu na CNC obráběcích centrech řady Variaxis nebo HCN; může pojmout 16 až 18 palet ve třech vrstvách a obrobky s maximální hmotností 400–500 kg. Vyznačuje se malou potřebou zastavěné plochy a vysokou rychlostí manipulace a obsluhy pracoviště. Jeho provoz a správa jsou řízeny stejným softwarem jako osvědčený systém Mazak FMS pružných výrobních systémů. Pružný zakládací systém Palletech se dodává jako výrobní buňka Palletech s paletami ukládanými v jedné rovině nebo jako systém Palletech High Rise s paletami ve dvou nebo třech rovinách a maximální skladovací kapacitou 240 palet. Doplňuje jej robotický zakladač s dvěma volitelnými rychlostmi pojezdu pro obsazenou nebo prázdnou paletu, který pojíždí podél řady buněk s paletami, a jedna nebo více nakládacích stanic. Může obsluhovat několik obráběcích center řady Variaxis, Integrex nebo Vortex. Řídicí software Smooth PMC obsahuje řadu speciálních funkcí, jako např. simulace a posouzení disponibilní zásoby nástrojů, simulace pohybu palet, plán práce nakládacích stanic aj.
Robotizace laserových pracovišť
V nabídce je rozšiřitelná výrobní buňka pro laserové řezací stroje Optiplex 3015 II, umožňující pružné doplnění počtu zásobníků, kompaktní výrobní buňka pro stroj Optiplex 3015 Fiber II se stohováním 10 palet nebo buňka Quick Cell 3015 pro rychlou výměnu listů plechu a hotových dílců.