[Studi Casing ] Evolusi Pemesinan Robotik.
Otomatisasi Pemotongan dan Penggilingan Pengecoran Besar
~Mengubah Masa Depan Pekerjaan Berat dengan Robot, Sensor Sentuh, dan Kontrol Gaya Kepatuhan Aktif~
Meja isi
Orang yang diwawancarai: Aichi Sangyo Co., Ltd.
Wawancara ini dilakukan bekerja sama dengan Aichi Sangyo Co., Ltd. di Shinagawa, Tokyo. (Gelar kehormatan dihilangkan di bawah ini.)
Selain bisnis utamanya yaitu impor dan penjualan barang produksi, perusahaan ini juga unggul dalam menawarkan solusi melalui pengembangan dan dukungan teknis.
Perusahaan ini menjalankan berbagai bisnis, tetapi dalam artikel ini kita akan membahas Kantor Pusat Teknik (Kantor Sagamihara), yang menangani integrasi sistem robotika. Sebagai perusahaan perdagangan, perusahaan ini mengimpor mesin las, peralatan mesin, dan printer 3D logam, tetapi kekuatan terbesarnya terletak pada penawaran solusi otomatisasi yang menggabungkan produk canggih dengan robotika.
Salah satu contoh yang mewujudkan pendekatan perusahaan adalah proposalnya yang menggunakan "Perangkat Pengontrol Gaya Kepatuhan Aktif" yang diproduksi oleh perusahaan Amerika, PushCorp. Logam dapat dikerjakan dengan memasang perangkat PushCorp pada robot industri dan memasang bahan abrasif, alat potong, mesin penggiling, dll.
Perangkat PushCorp terdiri dari mekanisme geser yang mampu menyesuaikan dan mempertahankan tekanan konstan di posisi mana pun, dan spindel servo yang dilengkapi standar dengan tangkai BT.
Mekanisme geser ini menggabungkan sensor gaya, percepatan, dan posisi. Ketika ujung alat spindel menyentuh permukaan benda kerja, alat tersebut memberikan umpan balik dari sensor-sensor ini untuk mengkompensasi variasi beban akibat orientasi, sehingga menjaga tekanan tetap konsisten.
Akibatnya, meskipun terdapat variasi dalam akurasi lintasan robot atau dimensi luar antar benda kerja, perangkat PushCorp dapat secara fleksibel melakukan penyesuaian dan menyelesaikan pengerjaan . Perangkat ini juga memiliki ukuran yang ringkas meskipun memiliki kekakuan yang tinggi.
Namun, untuk memanfaatkan perangkat PushCorp secara maksimal, diperlukan peralatan pengajaran robot dan peralatan pendukung lainnya . Aichi Sangyo memiliki Departemen Manufaktur Sistem Kantor Pusat Teknik yang berfungsi sebagai integrator sistem, dengan rekam jejak yang terbukti dalam menghadirkan sistem terintegrasi.
Kotaro Takemoto, seorang pemimpin Kelompok Desain Mekanik di Seksi Desain departemen tersebut mengatakan,
“Kami telah beradaptasi secara fleksibel terhadap permintaan pelanggan dan benda kerja spesifik yang akan dikerjakan. Baru-baru ini, terdapat peningkatan momentum dalam proyek otomatisasi kami untuk pengerjaan benda kerja berukuran besar dan melakukan operasi berbahaya.”
Tantangan: Memotong dan menggerinda benda cor berukuran besar
Baru-baru ini, perusahaan tersebut dimintai pendapat mengenai otomatisasi pemotongan dan penggerindaan untuk pengecoran berukuran besar.
Setiap hasil pengecoran bersifat unik. Karena bentuk dan posisi setiap benda kerja berbeda-beda, penyelarasan bergantung pada ketelitian dan intuisi para pekerja terampil.
Pekerjaan ini memberikan beban yang signifikan pada para pekerja, termasuk:
- Risiko tinggi , karena operator menangani langsung mesin pemotong.
- Kesalahan manusia menyebabkan kualitas yang tidak konsisten.
- Proses penanganan benda kerja yang besar dan berat memakan waktu lama.
- Waktu pergantian alat dan pelatihan yang lebih lama.
- Ketidakmampuan untuk mewujudkan manufaktur dengan variasi produk yang tinggi dan volume produksi yang rendah.
Dengan menurunnya jumlah pekerja terampil , mempertahankan pendekatan konvensional tidak lagi berkelanjutan.
Mengatasi tantangan dengan sistem pemesinan robotik inovatif yang memanfaatkan probe sentuh dan kontrol gaya kepatuhan aktif.
Solusi yang diperkenalkan untuk mengatasi tantangan ini adalah sistem pemesinan robotik yang menggabungkan perangkat pengontrol gaya kepatuhan aktif PushCorp dengan probe sentuh 3D nirkabel Metrol, yaitu “RC-K3X.”
1. Pasang probe sentuh yang terpasang pada batang BT ke perangkat PushCorp.
Benda kerja yang akan dipotong berat dan diangkut menggunakan derek gantung di pabrik, sehingga menyulitkan penempatan dengan presisi tinggi. Membuat jig khusus untuk penempatan juga tidak praktis, karena bentuk produk dengan variasi tinggi dan volume rendah sangat beragam tergantung spesifikasi, dan lain sebagainya.
Oleh karena itu, kami mengadopsi metode berikut: letakkan benda kerja di atas meja kerja sebelum pemesinan, pasang probe sentuh RC-K3X pada perangkat PushCorp di ujung lengan robot untuk mengukur benda kerja, tentukan posisi tetapnya, dan koreksi program pemesinan sesuai dengan hasil pengukuran tersebut.
2. Penentuan Titik asal dengan menyentuh benda kerja pada 4 titik menggunakan probe sentuh.
Setelah memasang probe sentuh, benda kerja disentuh pada 4 titik dan pengaturan titik asal dilakukan berdasarkan data pengukuran. Lintasan pemotongan dikoreksi secara otomatis untuk beradaptasi secara fleksibel terhadap variasi dan ketidaksejajaran benda kerja.
3. Ganti alat dari probe sentuh ke gergaji ujung untuk memotong saluran tuang cetakan.
Setelah itu, alat sentuh diganti dengan gergaji ujung untuk memotong sebagian dari selubung besi yang menampung impeler pompa LNG.
Casing dibuat dengan menggabungkan dua cetakan setengah lingkaran dengan lebar, kedalaman, dan tinggi sekitar 1 meter. Material berlebih seperti sisa sprue dari proses pengecoran dihilangkan oleh sistem robotik ini.
4. Ganti alat dari gergaji ujung ke batu gerinda offset untuk menggerinda area yang dipotong.
Sisa toleransi sekitar 10 mm diberikan untuk menghindari kerusakan pada bagian-bagian penting benda kerja. Terakhir, mata gergaji dialihkan ke batu gerinda offset untuk menggerinda dan menghaluskan area pemotongan.
Pengontrol gaya kepatuhan aktif PushCorp memungkinkan berbagai alat ditekan terhadap tekanan yang konsisten, mengakomodasi bentuk benda kerja dan ketidakrataan permukaan untuk mencapai pemotongan dan penggerindaan yang aman dan stabil .
Proses tradisional "memindahkan, mengukur, memotong, dan menggerinda secara manual" telah berubah menjadi proses penentuan posisi dengan probe sentuh serta pemotongan dan penggerindaan otomatis dengan robot.
[Video Referensi] Inovasi pemesinan robotik dimungkinkan berkat perangkat probe sentuh dan pengontrol gaya kepatuhan aktif.
Mengapa probe sentuh RC-K3X dari METROL dipilih?
Kompatibilitas Shank BT
Spindel servo PushCorp menggunakan "BT shank," yaitu dudukan alat standar, untuk memasang berbagai alat. Misalnya, sistem ini menggunakan tirus poros BT40. Sebaliknya, RC-K3X juga kompatibel dengan BT shank, dan fakta bahwa alat ini dapat dibeli dan digunakan apa adanya merupakan faktor penentu utama.
Desain nirkabel untuk integrasi yang mudah.
Faktor kunci lainnya adalah sifatnya yang nirkabel. Robot memiliki tingkat kebebasan gerak yang tinggi, sehingga menyulitkan pemasangan kabel pada robot yang menggunakan kabel konvensional.
Bahkan di lokasi yang rawan gangguan dari Wi-Fi/Bluetooth atau dikelilingi oleh rintangan yang dapat menghambat akurasi, RC-K3X mencapai pengulangan stabil 1μm (2σ) melalui kinerja nirkabel yang sangat andal yang didasarkan pada metode komunikasi eksklusif .
Pengukuran Kontak yang tidak dipengaruhi oleh kekasaran permukaan atau kilap logam.
Metode pengukuran kontak juga merupakan faktor penentu. Perangkat pengukuran berbasis laser juga dipertimbangkan, tetapi perangkat tipe kontak dipilih untuk menghindari potensi gangguan dari faktor eksternal seperti kekasaran permukaan dan kilap logam dari hasil pengecoran, serta kecerahan di dalam pabrik.
Perangkat tipe kontak juga berguna bahkan saat menyempurnakan program operasional sambil benar-benar menggerakkan robot. Karena dilihat dari luar pagar pengaman, penyempurnaan dilakukan dengan mengoperasikan pendant pengajaran dari jarak jauh.
Bahkan dalam kondisi seperti itu, tipe kontak RC-K3X memudahkan untuk secara visual memastikan kontak fisik dengan benda kerja.
Harga terjangkau dan keandalan yang unik dari manufaktur Jepang.
Harga yang terjangkau dan sistem dukungan yang andal yang unik bagi manufaktur Jepang juga menjadi faktor penentu dalam pengambilan keputusan.
“Di sebuah pameran, karyawan METROL memberi kami proposal, dan hasil evaluasi kami sangat baik. Harganya terjangkau, dan karena ini adalah produsen dalam negeri, kami merasa yakin dengan sistem dukungan mereka, jadi kami memutuskan tanpa ragu-ragu,” kata Pemimpin Takemoto, berbagi kata-kata yang menggembirakan ini.
Banyak pengguna mengalami kerusakan pada sensor sentuh akibat benturan . Hal ini menjadikan keterjangkauan harga sebagai faktor penting untuk keberlanjutan operasional.
Apa hasil yang diharapkan setelah implementasi?
Implementasi sistem pemesinan robotik ini, yang didukung oleh probe sentuh dan perangkat pengontrol gaya kepatuhan aktif, diharapkan dapat memberikan hasil sebagai berikut:
Hasil terbaik yang diharapkan adalah peningkatan keselamatan yang signifikan!!
Selain peningkatan keselamatan, berbagai peningkatan produktivitas juga dapat diharapkan.
- Pengaturan: Pengukuran berbasis sensor yang andal menghilangkan kesalahan manusia dan mengurangi waktu pengaturan.
- Akurasi pemesinan: Menghilangkan variasi manusia untuk mencapai akurasi pemesinan yang stabil.
- Fleksibilitas: Pengaturan titik asal benda kerja otomatis, penggantian alat, dan pemesinan memungkinkan adaptasi yang fleksibel terhadap produksi dengan variasi produk yang tinggi dan volume rendah.
- Transfer keterampilan: Memecahkan masalah ketergantungan pada veteran untuk transfer keterampilan.
[Prospek Masa Depan] Penyelesaian akhir lasan dan penggerindaan presisi komponen besar
Kombinasi RC-K3X dan PushCorp memiliki potensi yang lebih besar lagi untuk aplikasi di masa mendatang.
Misalnya,
- Penyelesaian alur las: Ukur tonjolan dengan RC-K3X dan proses pada tekanan penggerindaan optimal.
- Komponen pesawat terbang dan kedirgantaraan: Menangani komponen super besar yang tidak cocok untuk pemesinan.
- Aplikasi yang telah terbukti dalam penggilingan halus dan penghilangan kerak pada berbagai material.
T: Ceritakan kepada kami tentang visi Anda untuk pengembangan di masa depan.
Aichi Sangyo Co., Ltd. Pemimpin Takemoto
“Dalam aplikasi kami saat ini, kami belum sepenuhnya memanfaatkan kemampuan pengulangan RC-K3X sebesar 1μm (2σ). Kami ingin membangun sistem yang benar-benar memanfaatkan kemampuan ini.”
“Salah satu konsep yang sedang kami eksplorasi adalah penyelesaian akhir setelah pengelasan .” Saat pengelasan menggunakan logam pengisi untuk penyambungan, terbentuk tonjolan berbentuk kue ikan yang dikenal sebagai “ manik las ”. Perangkat PushCorp digunakan untuk menghaluskan tonjolan ini hingga menghasilkan permukaan yang mengkilap seperti cermin.
Namun, kami menyesuaikan gaya tekan demi keamanan agar tidak merusak apa pun selain tonjolan tersebut.
Kami percaya bahwa dengan mengukur tinggi dan lebar manik-manik menggunakan RC-K3X sebelum penggerindaan, kami dapat mengoptimalkan gaya tekan, sehingga meningkatkan efisiensi produksi dan akurasi pemesinan. Melalui pengembangan sistem ini, kami melihat potensi signifikan untuk kombinasi PushCorp dan probe sentuh RC-K3X dalam berbagai aplikasi lain, khususnya dalam sistem pemotongan, pemesinan, dan penggerindaan robotik di mana akurasi telah menjadi penghalang otomatisasi. Silakan hubungi kami untuk proyek-proyek tersebut.
Integrator sistem dengan keahlian lapangan yang mendalam menyediakan dukungan otomatisasi total.
Sistem ini dibangun oleh Aichi Sangyo , sebuah perusahaan perdagangan impor dengan kemampuan teknik internal.
Dengan memanfaatkan keahliannya yang luas dalam pengendalian robot menggunakan perangkat pengontrol gaya kepatuhan aktif PushCorp, perusahaan ini menyediakan dukungan komprehensif untuk:
- Membangun sistem robotika
- Membuat dan menyesuaikan program
- Pelatihan operasional dan bantuan memulai usaha bagi personel di lokasi.
Perusahaan ini memiliki reputasi yang solid dalam "memberikan solusi optimal yang disesuaikan dengan lokasi setelah dipercayakan dengan suatu tugas."
Kerjasama wawancara: Aichi Sangyo Co., Ltd.
Produk yang diperkenalkan oleh Aichi Sangyo Co., Ltd.: Perangkat Pengontrol Gaya Kepatuhan Aktif PushCorp
Produk-produk yang ditampilkan dalam studi kasus ini
Sensor Sentuh Nirkabel Presisi Tinggi
![[ Seri RC-K3X]](https://metrol-sensor.com/wp-content/uploads/2025/10/RC-K3X_bg-6-800x530-1-800x530.png)
Seri RC-K3X adalah sensor probe sentuh 3D nirkabel buatan Jepang yang dipasang di dalam mesin perkakas CNC seperti pusat permesinan untuk mengukur dimensi benda kerja yang dikerjakan.
Dengan menggunakan komunikasi nirkabel, penerima mengirimkan sinyal pengukuran dari probe ke mesin.
