Vyšší efektivita díky montáži v průběžném provozu

Díky montáži v průběžném provozu automatizuje KUKA u výrobců automobilů nové oblasti v montáži vozidel.

Výrobci automobilů hledají řešení s cílem zvýšit efektivitu při montáži na dopravním pásu. Průběžná montáž byla dosud koncipována pro montážní činnosti prováděné člověkem. Aby byl zvýšen stupeň automatizace, je třeba vyvinout inovativní řešení automatizace, v nichž se člověk a robot dělí o prostorově omezené pracoviště. Některé montážní úkoly se stále opakujícími se procesními kroky, jako například měření velikosti spár, montáž pneumatik. víka zavazadlového prostoru nebo montáž kotoučů či střechy, lze jednoduše automatizovat. Výzva ovšem spočívá v realizaci bezpečných aplikací vhodných pro kolaboraci robota a člověka, u nichž se roboty přizpůsobují rychlostem dopravních systémů a synchronizují se s nimi.

Zvyšování efektivity na dopravním pásu

Dopravní pásy v montážních halách výrobců automobilů posouvají částečně montované karoserie po montážních linkách, zatímco montéři v provozním režimu taktování montují další díly nebo kontrolují jejich kvalitu. Rychlost dopravního pásu je při tom přizpůsobena lidskému taktu, aby bylo možné provádět montážní činnosti nebo úpravy dílů na běžícím pásu. Aby byla zvýšena efektivita na dopravním pásu, musí být zajištěna spolupráce člověka a robota. Senzitivní robot s lehkou konstrukcí KUKA LBR iiwa je pro tento účel ideální, protože splňuje nejvyšší bezpečnostní požadavky a dokáže okamžitě reagovat na každý zásah pracovníka a přizpůsobit se každé situaci.

Ucelený design inteligentního pracovního asistenta KUKA LBR iiwa, jeho senzitivní vlastnosti a detekce kolizí zajišťují bezpečný provoz v bezprostřední spolupráci s člověkem, a to zcela bez ochranného oplocení.

Christian Landherr, Head of Final Assembly & Paintshop ve společnosti KUKA

Dopravní pás a robot jsou synchronizovány

Aby montéři měli dodatečný volný prostor, jsou 7osá robotická ramena namontována na přípravek pro bezpečný zpětný pohyb. V případě poruchy pak může člověk robot s lehkou konstrukcí zcela jednoduše odsunout stranou. „Kromě toho senzitivita cobotu umožňuje flexibilní použití v průběžném provozu, protože vyrovnává tolerance“, říká Landherr. Dopravní pás neběží stoprocentně konstantně. Pravidelně dochází k prodlevám nebo k zastavení kvůli potřebným manuálním zásahům. V rámci běžného procesu automatizace se musí roboty v případě zastavení nově kalibrovat, než jsou uvedeny do opětného provozu. To ovšem neplatí pro model KUKA LBR iiwa.

Senzitivní robot s lehkou konstrukcí KUKA LBR iiwa

Inteligentní řídicí software společnosti KUKA umožňuje konstantní propojení robota s lehkou konstrukcí s dopravním pásem nebo montážním vozíkem a tím přesné informace o jejich rychlosti a poloze. Zaznamenaná data o přesné poloze a rychlosti montážního vozíku na dopravním pásu při tom řídicí software přenáší přímo do robota s lehkou konstrukcí. Na základě těchto informací mohou senzitivní roboty své činnosti dynamicky přizpůsobovat průběžnému provozu.

„Měření probíhají ve vztahu k danému dílu. Tímto způsobem může robot provádět své úkoly měření plně autonomně v průběžném provozu“, vysvětluje Otmar Honsberg, Head of Application Engineering ve společnosti KUKA. „Na rozdíl od běžného robotického měření je to skutečná přidaná hodnota.“ V kombinaci s optickým záznamem a jeho haptickou senzorikou se senzitivní robot KUKA LBR iiwa v případě vibrací pásu nebo zastavení automaticky přizpůsobuje novým okolnostem a pokračuje v plynulém provádění úkolů.

Řešení „Assembly in Motion“ činí z robotu inteligentní polohovací jednotku pro měřicí zařízení.

Otmar Honsberg, Head of Application Engineering ve společnosti KUKA

Maximální výkony v omezených prostorových podmínkách

Na jediné pracovní stanici mohou například dva až čtyři roboty současně měřit a kontrolovat velikosti mezery a lícování dílů karoserie jako např. mezi zadními dveřmi a boční stěnou nebo mezi předními světlomety a kapotou motoru, zatímco montéři zároveň provádí další testy kvality karoserie. Na požádání je možné do aplikace integrovat měřicí hlavice, které mohou měřit přesnou velikost mezer i na transparentních materiálech, jakými jsou sklo nebo plast, jako například v oblasti předních světlometů prostřednictvím laserové technologie.

Rychlé a snadné rozšíření stanice

Další výhodou senzitivního řešení Assembly in Motion ve srovnání s aplikacemi měření pomocí běžných průmyslových robotů představuje maximálně redukovaná potřeba místa. Průmyslové roboty vyžadují výrazně více prostoru z důvodu potřeby bezpečnostních zařízení. Díky senzitivnímu robotu s lehkou konstrukcí KUKA LBR iiwa může člověk oproti tomu pohodlně pracovat v omezených prostorových podmínkách v totožném pracovním prostoru. Kromě toho může rozšíření stanice v měřicím provozu díky možnosti předběžné konfigurace a omezené potřebě prostoru robota s lehkou konstrukcí dodatečně proběhnout snadno a rychle na rozdíl od integrace dalších průmyslových robotů.

Měření velikosti mezer v průběžném provozu pomocí senzitivního robota s lehkou konstrukcí KUKA LBR iiwa

Procesní know-how umožňuje inteligentní analýzu dat

Výsledkem stanice na měření velikosti mezer pomocí technologie „Assembly in Motion“ jsou spolehlivě naměřené hodnoty karoserii v pohybu – a tím výrazný nárůst efektivity ve srovnání s dosavadními často manuálními měřeními. V budoucnu bude pomocí automatizovaných měřicích stanic v průběžném provozu dokonce možné včas identifikovat závěry ohledně možných chyb ve výrobě: „Pokud roboty změří změny ve velikostech mezer, mohou na základě uložené procesní logistiky samostatně upozorňovat na možné příčiny“, říká Honsberg. Tímto způsobem by mohlo být například možné rozpoznat předčasné opotřebení strojů nebo chybné nastavení ve výrobě, ještě než by to mohlo mít dopad na výrobní proces. „S naším rozsáhlým procesním know-how jsme schopni smysluplně analyzovat množství dat, které vzniká v rámci automatizované montáže, a prozíravě reagovat.“