Robotyzacja gięcia perforowanych elementów aluminiowych wymaga znacznie więcej niż połączenia robota z prasą krawędziową. Kluczowe znaczenie ma sposób pobierania, pozycjonowania i manipulowania detalem oraz zaprojektowanie całego procesu jako jednego zintegrowanego systemu. W tym case study pokazujemy, jak wspólnie z ARAMA wdrożyliśmy w Magorex zrobotyzowane stanowisko oparte na prasie krawędziowej G.A.D.E. HIGHLINES PS-C 390 i robocie YASKAWA GP50, które pozwoliło zautomatyzować produkcję perforowanych elementów aluminiowych wykonywanych w setkach tysięcy sztuk. 

Co znajdziesz w tym case study? 

• dlaczego automatyzacja gięcia perforowanych elementów aluminiowych przez lata stanowiła wyzwanie technologiczne i co umożliwiło jej wdrożenie;
• jak zaprojektowaliśmy kompletny proces robotyzacji gięcia, uwzględniający nie tylko prasę i robota, ale cały przepływ detalu;
• jakie rozwiązania zastosowano – od prasy krawędziowej G.A.D.E. HIGHLINES PS-C 390 i robota YASKAWA GP50 po dedykowany chwytak mechaniczno-pneumatyczny oraz system przygotowania materiału;
• jak przebiegało wdrożenie – od projektu technicznego i testów po uruchomienie stanowiska w zakładzie Magorex;
• jakie efekty przyniosła robotyzacja w zakresie wydajności, organizacji produkcji i wykorzystania pras krawędziowych;
• jak ocenić, czy robotyzacja gięcia będzie uzasadniona również w Twojej produkcji.

W robotyzacji gięcia o powodzeniu projektu decyduje nie tylko prasa i robot, ale cały sposób manipulowania detalem – od pobrania materiału po odkładanie gotowego elementu. 

W przypadku Magorex punktem wyjścia była produkcja perforowanych elementów aluminiowych w setkach tysięcy sztuk miesięcznie. Detale były gięte przez operatorów na 4 prasach krawędziowych, ale problemem była przede wszystkim wydajność oraz monotonia wielokrotnie powtarzanej operacji. Jednocześnie właściwości detalu powodowały, że rozwiązania wykorzystywanego wcześniej do manipulowania elementami stalowymi nie można było bezpośrednio zastosować do perforowanego aluminium.

Nie była to również pierwsza realizacja związana z robotyzacją produkcji w Magorex. Już w 2020 roku wdrożyliśmy w zakładzie zrobotyzowane stanowisko do produkcji elementów stalowych. Produkcja perforowanych detali aluminiowych stanowiła jednak zupełnie inne wyzwanie technologiczne. Ze względu na charakter detalu nie można było zastosować rozwiązania wykorzystywanego przy elementach stalowych. Dopiero w 2025 roku, dzięki współpracy z ARAMA i opracowaniu dedykowanego chwytaka mechaniczno-pneumatycznego, możliwe stało się zrobotyzowanie również tego procesu. 

Ta realizacja dobrze pokazuje sposób, w jaki warto podchodzić do robotyzacji pras krawędziowych. Punktem wyjścia nie powinno być pytanie: „Jaki robot będzie odpowiedni?”, ale: „Co musi wydarzyć się z detalem od momentu pobrania z palety do odłożenia gotowego elementu?” Dopiero analiza całej sekwencji pozwala dobrać prasę krawędziową, robota, chwytak i urządzenia pomocnicze jako jeden współpracujący system.

Po opracowaniu chwytaka należało zaprojektować cały przepływ detalu przez stanowisko. Robot musiał pobierać materiał, obracać detal pomiędzy kolejnymi gięciami, odkładać gotowe elementy oraz poruszać się pomiędzy wszystkimi strefami gniazda bez ryzyka kolizji oraz w sposób zapewniający jak najdłuższą bezobsługową pracę stanowiska, aby do minimum ograniczyć  konieczność ingerencji operatora. 

W centrum stanowiska znalazła się prasa krawędziowa G.A.D.E. HIGHLINES PS-C 390, przystosowana do współpracy z robotem i wyposażona m.in. w osensorowane palce zderzaka. Do jej obsługi zastosowano 6-osiowego robota YASKAWA GP50 o udźwigu 50 kg i maksymalnym zasięgu 2061 mm. Robot pracuje na 4-metrowym torze jezdnym, który jest zsynchronizowany z jego ruchem jako dodatkowa, siódma oś. Takie rozwiązanie pozwala robotowi poruszać się pomiędzy poszczególnymi strefami gniazda.

Koncepcja stanowiska uwzględnia cztery miejsca paletowe: jedno dla detali wejściowych i trzy dla gotowych elementów. Proces uzupełniają stacja centrowania, stacja przechwytu oraz system kontroli grubości materiału, którego zadaniem jest wykrywanie sytuacji, w której podczas pobierania zostałyby podjęte sklejone ze sobą arkusze. Na palecie wejściowej zastosowano również separatory magnetyczne wspomagające wstępne rozdzielanie materiału.

To właśnie projekt całego przepływu detalu, a nie dobór pojedynczych urządzeń, decyduje o skuteczności robotyzacji gięcia. W przypadku Magorex każda strefa stanowiska została zaplanowana tak, aby robot mógł wykonywać kolejne operacje w sposób płynny, zapewniając możliwie długą pracę automatyczną przy ograniczonym zaangażowaniu operatora. 

Na potrzeby tej realizacji wdrożono zrobotyzowane stanowisko do automatycznego gięcia, którego podstawę stanowią prasa krawędziowa G.A.D.E. HIGHLINES PS-C 390 oraz robot YASKAWA GP50 pracujący na 4-metrowym torze jezdnym. Poniżej przedstawiamy najważniejsze elementy stanowiska i ich funkcję w procesie. 

Aby jeden robot mógł obsłużyć wszystkie etapy procesu, stanowisko wyposażono w 4-metrowy tor jezdny, który znacząco rozszerza jego obszar roboczy. Dzięki temu robot może przemieszczać się pomiędzy poszczególnymi strefami gniazda – od pobrania materiału, przez współpracę z prasą krawędziową, aż po odkładanie gotowych detali na wyznaczone miejsca paletowe. Takie rozwiązanie pozwoliło zaprojektować stanowisko z myślą o możliwie długiej pracy automatycznej przy ograniczonej liczbie interwencji operatora.

Tor ma maksymalną długość 4004 mm, a zakres ruchu wózka wynosi 4000 mm. Ruch wózka jest sterowany bezpośrednio z systemu robota i zsynchronizowany z jego pracą jako dodatkowa, siódma oś, co umożliwia płynne przemieszczanie się pomiędzy kolejnymi strefami stanowiska. Zgodnie z dokumentacją powtarzalność pozycjonowania wózka wynosi ±0,05 mm, a zastosowanie toru zwiększa elastyczność stanowiska przy wdrażaniu nowych detali.

O skuteczności tej realizacji nie decydują wyłącznie prasa krawędziowa i robot. Równie ważne było zaprojektowanie systemu odpowiedzialnego za przygotowanie materiału, manipulowanie detalem oraz organizację jego przepływu przez całe stanowisko. To właśnie te elementy umożliwiły długą, automatyczną pracę gniazda przy ograniczonej liczbie interwencji operatora.

Kluczowym elementem rozwiązania jest dedykowany chwytak mechaniczno-pneumatyczny opracowany przez ARAMA. To on rozwiązał problem pewnego pobierania i manipulowania perforowanymi elementami aluminiowymi — wyzwanie, które wcześniej uniemożliwiało automatyzację tego procesu. Chwytak został zaprojektowany specjalnie do tej aplikacji i stanowi integralną część całego stanowiska.

Aby zapewnić powtarzalność procesu, stanowisko wyposażono również w stację centrowania, stację przechwytu detalu oraz system kontroli grubości materiału, który wykrywa sytuację, w której podczas pobierania mogłyby zostać podjęte dwa sklejone arkusze. Na palecie wejściowej zastosowano również separatory magnetyczne, wspomagające rozdzielanie formatek przed ich pobraniem przez robota.

Projekt stanowiska uwzględnia cztery miejsca paletowe — jedno przeznaczone dla materiału wejściowego i trzy dla gotowych detali. Taki układ pozwala robotowi realizować kolejne operacje bez konieczności częstego odbioru gotowych elementów i uzupełniania materiału, co sprzyja wydłużeniu czasu pracy automatycznej.

Stanowisko wyposażono także w system sygnalizacji stanów pracy. Sygnał dźwiękowy informuje operatora m.in. o zatrzymaniu awaryjnym, zatrzymaniu na tablicy centrującej, zatrzymaniu przy palcach zderzaka, wykonaniu zaprogramowanej liczby sztuk oraz opróżnieniu palety wejściowej. Rozwiązanie to pozwala szybciej reagować na zdarzenia wymagające interwencji obsługi i ułatwia nadzór nad pracą stanowiska.

Projekt stanowiska uwzględnia również rozwiązania odpowiedzialne za bezpieczeństwo pracy operatorów. Całe gniazdo zostało otoczone systemem wygrodzeń bezpieczeństwa z kontrolowanymi strefami dostępu, które oddzielają przestrzeń roboczą robota od otoczenia i umożliwiają bezpieczną eksploatację stanowiska.

Prasa krawędziowa G.A.D.E. HIGHLINES PS-C 390 została wyposażona w system ochrony obszaru roboczego DSP LASER MCS, stałe osłony boczne z zabezpieczeniami krańcowymi, tylne zabezpieczenie laserowe oraz elementy zatrzymania awaryjnego.

Zgodnie z dokumentacją techniczną maszyna spełnia wymagania obowiązujących dyrektyw CE, a zastosowane komponenty elektryczne są zgodne z normą CEI EN 60204-1:2006.

Wdrożenie zrobotyzowanego stanowiska w Magorex obejmowało znacznie więcej niż dostawę prasy krawędziowej i robota. 

Zakres prac obejmował cały proces:

• opracowanie projektu technicznego stanowiska wraz z dokumentacją niezbędną do jego wykonania;
• kompletację wszystkich urządzeń oraz integrację kompletnego stanowiska;
• testy funkcjonalne przed dostawą do klienta, pozwalające zweryfikować poprawność działania całego systemu;
• transport, instalację i uruchomienie stanowiska w zakładzie Magorex;
• testy końcowe po zainstalowaniu stanowiska w rzeczywistym środowisku produkcyjnym;
• szkolenie operatorów i programistów z obsługi oraz programowania stanowiska;
• wsparcie serwisowe, obejmujące obsługę gwarancyjną i pogwarancyjną.

Takie podejście pozwala zweryfikować poprawność działania całego gniazda jeszcze przed dostawą do klienta, skrócić czas uruchomienia produkcji oraz ograniczyć ryzyko przestojów podczas wdrożenia. Dzięki temu użytkownik otrzymuje gotowe do pracy, przetestowane stanowisko, a nie zestaw urządzeń wymagających integracji już na hali produkcyjnej.

Największą zmianą po uruchomieniu zrobotyzowanego stanowiska była organizacja procesu gięcia. Produkcja, która wcześniej wymagała zaangażowania operatorów przy kilku prasach krawędziowych, została przeniesiona do jednego zautomatyzowanego gniazda. Robot przejął wykonywanie powtarzalnych operacji, dzięki czemu operatorzy mogą zostać skierowani do bardziej wymagających zadań, a produkcja przebiega w stabilnym, przewidywalnym rytmie.

W tej realizacji wartością nie był sam dobór prasy krawędziowej i robota. Kluczowe było połączenie znajomości procesu produkcyjnego klienta z kompetencjami potrzebnymi do zaprojektowania i uruchomienia kompletnego zrobotyzowanego stanowiska do gięcia.

DIG ŚWITAŁA znał problem Magorex z wcześniejszych projektów. Już w 2020 roku firma dostarczyła rozwiązanie z robotem do obsługi elementów stalowych, jednak automatyzacja perforowanych detali aluminiowych pozostawała wyzwaniem ze względu na sposób ich chwytania. Dopiero współpraca z ARAMA pozwoliła opracować rozwiązanie dla tego procesu – z dedykowanym chwytakiem mechaniczno-pneumatycznym i kompletnym gniazdem do automatycznego gięcia.

W projekcie połączono technologię gięcia G.A.D.E., robota YASKAWA oraz kompetencje integratorskie ARAMA. Zakres realizacji obejmował opracowanie projektu technicznego, kompletację i testy stanowiska w ARAMA, instalację i testy u klienta, a następnie szkolenie z programowania i obsługi oraz wsparcie serwisowe.

To podejście dobrze pokazuje rolę DIG ŚWITAŁA w projektach automatyzacji produkcji: punktem wyjścia jest konkretny problem technologiczny klienta, a rozwiązanie może wymagać połączenia maszyn, robotyki i kompetencji wyspecjalizowanego integratora. W przypadku Magorex właśnie współpraca DIG ŚWITAŁA i ARAMA pozwoliła przejść od wyzwania znanego od kilku lat do działającego zrobotyzowanego stanowiska do gięcia.

Robotyzację gięcia warto rozważyć przede wszystkim wtedy, gdy:

• produkujesz duże, powtarzalne serie detali,
• operatorzy przez wiele godzin wykonują te same operacje gięcia,
• prasy krawędziowe stanowią wąskie gardło produkcji,
• chcesz zwiększyć wydajność bez proporcjonalnego zwiększania zatrudnienia,
• zależy Ci na stabilnej i przewidywalnej produkcji,
• planujesz rozwój produkcji i szukasz możliwości automatyzacji procesu.

Każda aplikacja wymaga jednak indywidualnej analizy. O opłacalności robotyzacji decydują nie tylko wielkość serii, ale również właściwości detalu, sposób jego manipulowania oraz organizacja całego procesu technologicznego.