Referencje

Najważniejsze właściwości

Automatyczne klejenie

Procesy klejenia nie są łatwymi do zautomatyzowania lub zrobotyzowania. Odpowiednio dobrany klej musi zostać naniesiony na konkretne miejsce lub komponent, następnie kolejny jest nakładany z precyzyjnie dobraną siłą. W ELPLC automatyczne klejenie to proces wpisany przeważnie w większą całość, linię technologiczną, na której przeprowadzane są inne czynności montażowe i w pełni automatyczna kontrola jakości.

Dobry przykład to linia montażu elementów dla branży e-mobility. Klient przystąpił do realizacji innowacyjnego projektu zakładającego produkcję i dostawę nowego typu elementów grzejnych. Projekt wymagał opracowania, skonstruowania i wdrożenia dwóch półautomatycznych linii – jednej do montażu wnętrza, drugiej do montażu obudowy (z opcjami pełnej automatyzacji), przy wymaganiach czasu cyklu na poziomie 50s/12 sztuk. W przypadku linii montażu przyjęto ostatecznie wariant w pełni automatyczny. Zautomatyzowany załadunek komponentów odbywa się przy użyciu podajników wibracyjnych oraz szybkich robotów. Zapewnia to optymalny dopływ komponentów do stacji. Operacje realizowane na tej linii obejmują: montaż komponentów, automatyczne klejenie z inspekcją wizyjną warstwy (2 systemy), zgrzewanie (2 stacje), a całość obsługuje system transportowy z manipulatorami potrzebnymi do nanoszenia kleju, obracania komponentów, przeładowywania.

Dozowanie kleju z kompensacją, oparte na systemie wizyjnym, serwonapędzie i wadze, umożliwia poprawne naniesienie warstwy (precyzja dozowania ±0,0125g, średnica kropli ok. 1,9mm), bazując na rzeczywistej pozycji komponentu. Prawidłowy skład kleju zapewnia system igieł dozujących z tubą mieszającą o stałym stosunku mieszania. Tłoki dozujące, sterowane serwonapędem, podają substraty do tuby mieszającej. Dostępne są 3 ścieżki nanoszenia kleju. Na następnej stacji do metalowej płytki przykładane jest napięcie, które powoduje podgrzanie komponentu do temperatury około 100-120° w celu utrwalenia połączenia. Drugi system automatycznego klejenia obsługuje boczne ścianki komponentu (precyzja dozowania ± 0,005g).

Podsumowanie

Wykorzystanie naszej wiedzy do zaprojektowania całości, doboru oprzętu i jego integracji, skonstruowania oraz oprogramowania linii, dało klientowi możliwość zrealizowania produkcji nowego typu elementów. Dzięki wariantowi pełnej automatyzacji i robotyzacji, osiągnięto zakładane parametry wydajnościowe oraz zdolność montowania 2 elementów jednocześnie. Dodatkowo system wizyjny umożliwił precyzyjne pozycjonowanie komponentów, a pełne traceability procesu pozwoliło na maksymalizację wykorzystania danych pochodzących z procesu i pełną historię jakościową. W normalnych warunkach linia może pracować okresowo autonomicznie, a rola pojedynczego operatora sprowadza się w zasadzie do nadzorowania procesu i zapewnienia odpowiedniego poziomu komponentów na podajnikach załadunkowych. Dzięki zintegrowaniu niezbędnych stacji połączonych systemem transportowym w obrębie pojedynczego layoutu zapewniliśmy spełnienie standardów wydajności, bezpieczeństwa i czystości.

Najważniejsze cechy

Założenia

Na etapie zbierania danych wejściowych do projektowania linii projektanci i konstruktorzy firmy ELPLC S.A. na bieżąco konsultowali koncepcje i parametry techniczne poszczególnych stacji. Inżynierowie procesowi fabryk amortyzatorów zlokalizowanych na całym świecie oczekiwali uniwersalnej maszyny pozwalającej na montaż różnych referencji amortyzatorów. Zwracano przy tym uwagę na fakt, że produkowane amortyzatory mają rury o średnicy od 30 do 60mm, przy wysokości mieszczącej się pomiędzy 120 a 600mm. Konieczne było przy tym uwzględnienie różnych średnic (od 30 do 300mm) i położenia (od 25 do 100mm) pierścienia łoża sprężyny. Poszczególne stacje oraz ciągi transportowe linii musiały pracować z gotowym produktem o wysokości wynoszącej od 300 do 1000mm. Dodatkowo podkreślano konieczność zachowania określonego ciśnienia gazu w amortyzatorze (od 0 do 25bar) oraz właściwej siły gazu w amortyzatorze (od 20 do 500N). Dodatkowo proces montażu wymagał pracy z nakładkami o różnych średnicach (40-80mm) z maksymalnym ciężarem komponentów wynoszącym do 8 kg.

Dochodziła konieczność spełnienia szeregu dodatkowych wymagań względem zachowania parametrów takich jak siła (45-150kN), a także siła tłumienia amortyzatora (-6500 - 6500N), występująca w jego odpowiedniej pozycji pracy (od 0 do 400mm). Konieczne było przy tym zachowanie wymagania względem prędkości pracy (od 0,5mm/s do 1000mm/s).

Oprócz tego przedstawiciele fabryk podkreślali konieczność wykonywania przez linię kontroli podstawowych wymiarów amortyzatora.

Podsumowanie

Uzyskano całkowicie autonomiczny i zrobotyzowany ciąg montażu i testowania. W zasadzie nie wymaga on obsługi przez operatorów. Transport amortyzatorów lub sprężyn gazowych na linię odbywa się z zastosowaniem autonomicznych pojazdów AMR lub AGV. Operacja załadunku jest wykonywana przez roboty sześcioosiowe. Na poszczególnych stacjach wykonywane są operacje. Po ich zakończeniu następuje rozładunek z linii na pojazd autonomiczny. Na uwagę zasługuje uniwersalność rozwiązania, gdyż linia może służyć zarówno do produkcji amortyzatorów samochodowych jak i sprężyn gazowych. Na linii wykorzystano także innowacyjne stacje CTS oraz EPICS.

Linia 1

Linia 2

Wytwarzanie dysz cyrkonowych

Inserty cyrkonowe nazywane też dyszami cyrkonowymi to ważny produkt dla branży odlewniczej, stosowany w agregatach ciągłego odlewania stali. Wykonywane są one w technologii prasowania proszku. Kluczowym parametrem dla klienta końcowego jest średnica wewnętrzna dyszy mierzona z dokładnością do setnych części milimetra. Z punktu widzenia bezpieczeństwa i jakości procesu odlewania, nie mniej ważną kwestią jest spójność struktury materiału dyszy. Insert musi wytrzymać ekstremalne warunki wielogodzinnej pracy w temperaturach powyżej 1500C i zachować odporność na erozję i skurcze temperaturowe. 

Wszystkie powyższe uwarunkowania musiały zostać uwzględnione w pracy nad stworzeniem ciągu technologicznego wytwarzania dysz. Założeniem była minimalizacja obsługi przez człowieka oraz uwzględnienie kluczowych procesów: prasowania proszku i wyżarzania w piecu. Już na początkowym etapie prac okazało się jasnym, że powinny powstać dwie linie.

• Linia 1 - dysze po prasowaniu są frezowane i znakowane laserowo, a następnie paletyzowane przez robota w odpowiedni sposób przed transportem do pieca
• Linia 2 - po wyżarzaniu w piecu, dysze są rozładowywane (depaletyzacja) i przekazywane do stacji wizyjnej kontroli jakości, następnie do stacji pakowania i rozładunku

Linia 1 - frezowanie, znakowanie i paletyzacja

Dysze trafiają na załadunek transportem z prasy. Manipulator przeładunkowy przekłada je na stół obrotowy. Stół zapewnia transport komponentów kolejno przez stacje znakowania laserowego i stację frezowania. Odciąg pyłów powstających w procesie zapewnia odpylacz kartidżowy MJC Mini. Po frezowaniu i rozładunku ze stołu obrotowego przeprowadzana jest jeszcze wizyjna kontrola geometrii. Sztuki o statusie OK są transportowane do stanowiska paletyzacji. Robot paletyzujący został wyposażony w chwytak z systemem wizyjnym. Tworzy on odpowiednio ukształtowany, wielopoziomowy stos, używając do tego płyt, słupków i przekladek z magazynka z systemem wysuwanych automatycznie szuflad. Obszar paletyzacji jest zabezpieczony szybkobieżną bramą rolowaną EFAFLEX. Gotowy stos jest transportowany przez operatora do pieca.

Linia 2 - depaletyzacja, pakowanie i etykietowanie

Po obróbce cieplnej w piecu, kompletne stosy trafiają na linię 2. Założona maksymalna temperatura komponentów trafiających na linię to 50C. Robot depaletyzujący dokonuje dekompozycji stosu. Elementy pomocniczne trafiają do opowiednich szuflad magazynka, dysze wkładane są na transport, który kieruje je na stół obrotowy stacji kontroli wizyjnej. Po pozytywnym przejściu kontroli i rozładunku ze stołu obrotowego, dysze trafiają do pakowania. Zadaniem drugiego robota jest kompletacja opakowania w postaci pudełka, kratownic i podkładek oraz wkładanie dysz. Kompletne pudełko z dyszami przejeżdza do stacji etykietowania a następnia jest zamykane, zaklejane i gotowe do odbioru. Wejście linii jest zabezpieczone szybkobieżną bramą rolowaną EFAFLEX.

Podsumowanie

Dzięki zastosowaniu robotów, manipulatorów, odpowiedniego systemu magazynowania dla paletyzacji i depaletyzacji - został zbudowany ciąg technologiczny z minimalną obsługą osobową sprowadzającą się do transportu stosu do/z pieca. Zautomatyzowane frezowanie i stacje kontroli wizyjnej, zapewniają niezbędną powtarzalność i jakość produkcji. Całość uzupełnia aplikacja Monitoring / Traceability (obecnie część TOMAI Factory System). Komunikująca się ze sterownikiem PLC aplikacja stanowi ważny element śledzenia zmian parametrów i wyników jakościowych

Najważniejsze właściwości

Założenia początkowe

Celem projektu było opracowanie i zbudowanie linii montażu głównego sprężyn gazowych z wszystkimi niezbędnymi funkcjonalnościami dotyczącymi gazowania i testowania funkcjonalnego. W założeniach linia miała zajmować możliwie najmniej miejsca i angażować minimalną obsługę. Naszym atutem było w tym przypadku dotychczasowe doświadczenie w automatyzacji i robotyzacji procesów związanych z produkcją amortyzatorów i sprężyn gazowych

Robotyzacja produkcji sprężyn gazowych

Ograniczenie miejsca zajmowanego przez linię i redukcja obsługi, ale jednocześnie zapewnienie pożądanej wartości OEE, postanowiliśmy rozwiązać poprzez robotyzację całego procesu. Zaproponowane zostały dwa typy robotów - SCARA - do szybkiego podawania komponentów oraz 6-cio osiowe do operowania w obszarze modułu napełniania gazem, testowania i rozładunku. Zaprojektowano również szereg osi manipulacyjnych, umożliwiających prawidłowy przebieg procesu w liczbie 34. Całość została spięta szybką siecią CC Link IE Field (1 Gbps).

Modułowa budowa linii

• 1. Moduł 1 – załadunek tłoczysk
• 2. Moduł 2 – załadunek cylindrów
• 3. Moduł 3 – montaż tłoczysk
• 4. Moduł 4 – montaż sprężyn
• 5. Moduł 5 – gazowanie i test sprężyn
• 6. Moduł 5 – rozładunek