Kapacita a spoľahlivosť na hranici možností

Jedným z komponentov, ktoré Motokom v rámci spolupráce so slovenským výrobným závodom Stellantis dodáva, sú príruby na uchytenie chladiča motora. Pôvodne nasadené roboty na zváranie príruby boli z hľadiska nosnosti na koncovej osi (6 kg) nadimenzované s minimálnou rezervou, čo sporadicky viedlo k prerušeniam výroby. Postupné navyšovanie objemu výroby pre Stellantis sa nezaobišlo bez ďalšieho rozširovania kapacít v podobe inštalácie druhej zváracej robotickej bunky.

S rezervou a bez prestojov

Robotická zváracia bunka, ktorú tentoraz navrhla spoločnosť Blumenbecker Slovakia, s. r. o., je nielen modulárna, čo umožňuje jej prispôsobenie na zváranie rôznych typov dielcov, ale aj mobilná, čo zase umožňuje jej jednoduché premiestnenie v rámci výrobných priestorov podľa aktuálnych požiadaviek koncového používateľa. „Aby sa zabezpečil efektívny chod robotickej zváracej bunky a minimalizovali sa neplánované prestoje, je vhodné pri tomto type výroby, resp. všade, kde sa pracuje na tri zmeny a je potrebné striktné dodržiavanie dodacích termínov, voliť riešenia s výkonovou rezervou, kde nie sú technológie hnané na hranice svojich funkčných a konštrukčných možností,“ konštatuje Peter Grňo, konateľ spoločnosti Blumenbecker Slovakia, s. r. o.

Zadanie na funkčnosť a výkon bunky vychádzalo z finálneho produktu, ktorý sa mal objaviť na výstupe, pričom ďalšou požiadavkou bolo aj zvýšenie spoľahlivosti celého procesu. Výzvou pri vývoji algoritmov riadenia či správneho nastavenia zváracieho procesu bola skutočnosť, že hrúbka aj materiál dvoch plechových dielov, z ktorých sa príruba skladá, boli rôzne. Navyše plechy sú pozinkované a na povrchu mastné. Aj keď by bolo možné robiť celý proces ručne, výkon, ktorý dosahujú dva súčasne pracujúce roboty – zvarenie štyroch prírub za cca 20 sekúnd –, by inak nebol dosiahnuteľný. Požiadavky automobilového priemyslu sú takmer vždy postavené na dosiahnutí vysokej kvality pri vysokej opakovateľnosti, čo by bol pre ručne realizované procesy problém. Navyše v zadaní projektu figurovala podmienka mobility robotickej bunky tak, aby ju v prípade potreby dokázal zákazník premiestňovať v rámci svojich výrobných priestorov. Preto sa kompaktná univerzálna mobilná robotická bunka za dostupnú cenu od Blumenbecker stala pre Motokom preferovaným riešením.

Testovanie vo virtuálnom prostredí

Pri návrhu pracoviska využili technici spoločnosti Blumenbecker osvedčené softvérové nástroje ako SolidEdge a Tecnomatix Process Simulate od spoločnosti Siemens. Tie umožnili vo virtuálnom prostredí nielen navrhnúť celé konštrukčné usporiadanie bunky, ale aj otestovať dosah a trajektóriu obidvoch robotov a tiež pracovný takt.

Nakoľko už prvá robotická bunka, ktorú Motokom prevádzkoval, obsahovala priemyselné roboty KUKA, zopakovala sa táto voľba aj v druhej bunke. Nezabúdalo sa pritom na už spomínanú výkonovú rezervu, a preto sa tentoraz zvolili roboty KR8 s dutým zápästím s nosnosťou na koncovej osi 8 kg, najnovším riadiacim systémom KRC4 a ručnými ovládacími panelmi (teachpendant). Otočný stôl s pneumaticky riadenými upínacími prípravkami, ktoré sú dielom Blumenbecker Slovakia, je komunikačne prepojený s riadiacim systémom jedného z robotov KUKA, ktorý pracuje v režime master. Druhý robot pracuje v režime slave. Ako nadradený riadiaci systém bol zvolený osvedčený Simatic S7 1200 od spoločnosti Siemens. „Zákazník stavil na unifikáciu používaných komponentov priemyselnej automatizácie s cieľom zjednotenia prevádzky a údržby svojich systémov a minimalizácie potreby zaškoľovania svojich pracovníkov do nových systémov,“ upresňuje P. Grňo.

Presne načasované procesy

Na vstupe bunky je umiestnený otočný stôl s upínacími prípravkami, do ktorých obsluha ručne umiestni osem dielcov, ktoré sa budú spolu zvárať. Obsluha opustí vnútorný priestor bunky a stlačí kvitovacie tlačidlo. Zavrie sa roletová brána, prebehne kontrola správneho založenia dielov a spustí sa monitoring priestoru, či sa niekto nenachádza v zóne s otočným stolom. Následne sa stôl s naloženými dielmi otočí dovnútra bunky k robotom, ktoré začnú zvárací proces. Medzitým má obsluha k sebe otočenú druhu polovicu stola, na ktorej sa nachádzajú pozvárané diely z predchádzajúceho cyklu. Po vizuálnej kontrole správnosti zvaru sú diely ručne preložené na upínacie prípravky vyrážačiek (markátorov), kde sa vyrazí číslo dielu. Následne sa v automatickom cykle pomocou vyklápacích mechanizmov označené prípravky z markátorov dostanú na dopravník, odkiaľ padajú do pripravenej debničky.

Bezpečnosť na prvom mieste

Robotická bunka je osadená aj modernými bezpečnostnými prvkami. Na vstupnej strane sa nachádza skener Sick, ktorý sníma prítomnosť človeka a tým zabraňuje jeho zraneniu pri zatváraní bunky roletovou bránou a pri pohybe otočného stola. V zadnej časti robotickej bunky sa nachádzajú dvere, ktoré využívajú pre svoje potreby pracovníci servisu a údržby. Zavretie dverí kontroluje bezpečnostný zámok spoločnosti Euchner. Ak zámok nie je zopnutý, systémy v bunke nemožno aktivovať.

Vzdialený prístup zvyšuje efektívnosť prevádzky

Spoločnosť Blumenbecker ponúka svojim zákazníkom v rámci riešení aj možnosť vzdialeného prístupu k riadiacemu systému bunky prostredníctvom GSM smerovačov. Ten servisným technikom a programátorom spoločnosti Blumenbecker Slovakia uľahčuje identifikáciu a diagnostiku vzniknutých porúch a v niektorých prípadoch aj možnosť vzdialenej nápravy. Čas neplánovaných prestojov sa tým môže výrazne skrátiť.

Cieľ splnený

Nasadenie novej robotickej bunky prinieslo spoločnosti Motokom v prvom rade zvýšenie výrobnej kapacity, ktorú požadovali dôležití domáci a zahraniční odberatelia – výrobcovia automobilov. Riešenia na mieru, vysoká miera inovácií, krátke dodacie termíny a technická podpora počas celého životného cyklu riešenia – to sú atribúty, ktoré charakterizujú spoločnosť Blumenbecker Slovakia a ktoré sa naplno ukázali aj v projekte univerzálnej mobilnej robotickej bunky pre zákazníka z Veľkého Medera. Po dodaní technológie nasledovalo kompletné zaškolenie pracovníkov Motokomu nielen v oblasti obsluhy a prevádzky robotickej bunky, ale aj programovania a obsluhy samotných robotov. Vďaka tomu dokáže zákazník sám riešiť jednoduché vzniknuté problémy, čím následne šetrí svoje náklady na servisné výkony tretej strany.

Prínosom dodaného riešenia bola aj skutočnosť, že bez existencie technickej a výkresovej dokumentácie z prvej nainštalovanej robotickej bunky bol dodávateľ schopný postaviť funkčne identickú bunku s niektorými vylepšeniami. Na realizáciu celého projektu stačili spoločnosti Blumenbecker Slovakia len štyri mesiace.

Ďakujeme Petrovi Grňovi a Tomášovi Kunovi zo spoločnosti Blumenbecker Slovakia, s. r. o., a Gergelymu Janíkovi zo spoločnosti Motokom za poskytnuté technické informácie a sprievodnú obrazovú dokumentáciu.