АТРИ Роботикс: Роботизирана заваръчна клетка на Yaskawa ускорява производството на компоненти в автомобилно предприятие

Немският доставчик на автомобилни компоненти Binder Metallwarenfabrik е бързо развиваща се компания, която има отлична репутация в бранша. Известна като надежден, стабилен и ориентиран към нуждите на клиентите си партньор, тя снабдява със своите продукти OEM производители по целия свят. С приблизително около 800 служители, предприятието е специализирано във формоващите технологии и обработката на листов материал. Фактът, че фирмата е ангажирана от голям германски автомобилен производител за серийната изработка на носеща метална конструкция за разполагане на бордовите батерии на определени серии автомобили, говори сам по себе си за нейното реноме и производствен капацитет.

Обработката на материал в подобни мащаби, изискваща работа на максимален производствен капацитет, т.е. изработката на около половин милион изделия годишно, не би била възможна без инвестиция в напълно нова, високоавтоматизирана система, която интегрира необходимите процеси на точково заваряване, тестване, маркиране и обработка.

Един оператор, два робота и три станции

„Инженерите на Binder незабавно започнали работа по първоначален идеен проект, който концептуално очертава основите на новата роботизирана клетка. Тази концепция служи като база за Yaskawa Europe, чиито специалисти поемат детайлното планиране и реализацията на цялата система“, информираха за Инженер.bg от водещата българска търговска и инженерингова компания АТРИ Роботикс, официален представител на Yaskawa за България.

Роланд Херман, старши мениджър ключови клиенти в Yaskawa, си спомня: „Всички знаехме, че можем да покрием изискванията за високоскоростното масово производство на този компонент единствено чрез използването на два шестосни робота – единият за точково заваряване, а другият за цялостната последваща обработка. Освен това техническо решение с три станции изглеждаше най-подходящо, тъй като позволява всички процеси да се изпълняват паралелно и по този начин независимо от тактовото време. Докато зареждането на първата станция се извършва ръчно, на втората станция може да се заварява, а на третата – да се тества и разтоварва“.

Добре замислено решение с убедителни характеристики

Наскоро въведената в експлоатация система впечатлява с множество добре обмислени детайли и изключително компактни пространствени изисквания. „Всеки компонент е подбран с оглед постигането на максимална производителност и надеждност. Започвайки от роботите: тънкопрофилен високопроизводителен шестосен робот Motoman от серията SP поема задачите по точковото заваряване, докато бързият и също толкова прецизен GP88 отговаря за обработващите процеси“, поясниха от АТРИ Роботикс.

Томас Пфлюгер от Binder коментира: „При избора на роботите почти нямаше нужда от сериозни анализи и дискусии. Вече използвахме няколко робота на Yaskawa в нашата дейност и знаем, че Motoman роботите ще отговорят на нашите изисквания на 100%. Те са изключително надеждни машини за продължителна работа, които се справят блестящо с всеки производствен маратон“.

Проектирана за максимална надеждност

Благодарение на високото си качество всички останали компоненти и възли също се очаква да гарантират максимална експлоатационна надеждност. Сред използваните решения са серво-заваръчен апарат с олекотена конструкция, автоматична станция за почистване и смяна на контактните върхове на електродите, 2D камерна система от Cognex за осигуряване на качеството, маркиращ лазер клас 1 на Trumpf, PLC контролер на Siemens и съвременна система за управление на заваряването на Bosch Rexroth с непрекъснат мониторинг на параметрите на заваръчния процес.

Един от акцентите на системата е тристанционният вертикален позиционер, оборудван с по две фиксиращи гнезда на всяка станция за паралелна обработка на шест корпусни елемента. „Специфичното тук е, че това решение се базира на стандартен продукт на Yaskawa – позиционер R-1000, който разполага с вертикална ос на въртене. Ние оборудвахме това модулно базово задвижване с основна плоча, проектирана за автоматизирани устройства, и така създадохме тристанционната платформа. 120-градусовата ротация, необходима за приложението, се реализира по време на работа изцяло чрез софтуер. Позициониращата ос е интегрирана в главната система за управление на робота като пълноценна ос“, разказва Роланд Херман.

Почистване и смяна на капачките на електродите – определящ фактор за цикличното време

Състоянието на капачките на електродите е от решаващо значение за процеса. Тяхното редовно почистване чрез фрезоване на образувалия се цинков слой, както и тяхната подмяна след определен брой почистващи операции, се извършват напълно автоматично в станцията, без намеса на оператор. „Тъй като този процес е един от определящите за общото циклично време, позиционирането на станцията за почистване и подмяна е избрано така, че да осигурява възможно най-кратки траектории на движение на робота“, посочиха от АТРИ Роботикс.

След приключване на точковото заваряване позиционерът отново се завърта на 120° към третата станция. Там – докато детайлите все още са фиксирани в приспособлението – посредством камера се проверяват наличието и правилното поставяне на резбови щифтове и гайка. При успешно преминаване на проверката за качество тънкопрофилният Motoman GP88 с пневматичния си двоен захват едновременно изважда двата компонента и ги прехвърля към станцията за лазерно маркиране, където върху тях се нанася буквено-цифров код за идентификация и проследимост на изделията.

„В последната стъпка шестосният робот поставя изправните детайли върху конвейерна лента, която се разтоварва ръчно. Продуктите, определени като негодни от камерата или от системата за управление, се поставят от робота-манипулатор в отделен контейнер“, поясниха от компанията.

Цялостният контрол върху системата се осъществява чрез PLC Siemens S7 от по-високо ниво на управление и визуализация, към което двата контролера YRC1000 на Yaskawa са свързани чрез PROFINET. От въвеждането на системата в експлоатация тя работи безпроблемно както от софтуерна, така и от хардуерна гледна точка. „В Binder никога не са съжалявали за избора си на оборудване на Yaskawa Europe“, допълниха още от АТРИ Роботикс.

Източник на снимковия материал: АТРИ Роботикс, Yaskawa