Skriven u slikovitom krajoliku između jezera i okružen šumama na jugu Švedske nalazi se gradić Olofström – otprilike dva sata od međunarodnog čvorišta zračnog prometa Kopenhagena. Ovdje se, daleko od industrijskih središta Stockholma, Göteborga i Malmöa, nalazi najvažnija autolimarska tvornica Volvo grupe, tvornica bogata tradicijom. U 18. i 19. stoljeću tvornica je – u to vrijeme još ne pod imenom Volvo – proizvodila prije svega kovano željezo i poluproizvode kao što su čelične cijevi i željezne ploče. Od 1927. godine tvornica Olofström proizvodi dijelove karoserije za sve modele Volvo.
Danas svakog dana pet vlakova s 280 kontejnera punih dijelova karoserije napušta Olofström i odlazi u montažne pogone Volvo u Göteborgu i belgijski Gent, gdje se sklapaju u cjelovite karoserije. To je 50 milijuna komponenti karoserije godišnje.

Stručnost u točkastom zavarivanju

"Većina onoga što možete vidjeti na vozilu Volvu dolazi iz Olofströma", objašnjava Leif Winberg, sistemski inženjer za otporno zavarivanje u tvornici Volvo Olofström. To uključuje nosive komponente karoserije kao što su A, B i C stupovi, ojačanje branika, prednje bočne nosače, bočne grede, poprečne grede i krovni luk te krovni nosač, zajedno s vratima i okvirima. Sve ove komponente proizvode se u različitim verzijama za različite modele vozila, od kompaktnog V40 do limuzina S60 i velikog SUV-a, skraćeno XC90.

Ključni element u proizvodnji karoserije je otporno zavarivanje jer pravilno zavareni dijelovi lima igraju ključnu ulogu u pasivnoj sigurnosti vozila. Glodanje elektroda nudi velik potencijal u smislu produktivnosti tijekom procesa zavarivanja. Elektrode pištolja za zavarivanje postaju sve tuplje za vrijeme upotrebe i stoga ih se mora glodati nakon otprilike 150 točkastih varova kako bi se osiguralo savršeno točno zavarivanje. "Glodanje elektrodama radi na istom načelu kao i oštrenje tupe olovke", objašnjava stručnjak za zavarivanje Winberg.

Zajednički razvoj

"Posljednjih godina pronašli smo rješenja koja su nam omogućila da skratimo vrijeme ciklusa za glodanje elektroda za više od pola", kaže Winberg. "Nismo zanemarili ni temu sigurnosti jer operateri sustava više ne moraju ulaziti u robotske ćelije nakon glodanja kako bi namjestili elektrode na ispravan položaj mjesta zavarivanja", dodaje Leif Lindahl, menadžer poslovnog razvoja automobilske industrije u Festo Švedska.

Za sustave statičkih pištolja za zavarivanje Festo je prema specifikacijama Scanije i ABB-a razvio zakretnu ruku prilagođenu klijentu koja uređaj za glodanje elektroda, takozvani držač za vrhove, dovodi na elektrode nakon dovršenih 150 točkastih varova. Zakretna ruka radi s precizno pozicioniranim električnim cilindrima tipa DNCE. Zahvaljujući slobodno programiranim položajima električni se cilindar može fleksibilno pomicati i nježno ubrzavati. Kompletan električni paket koji isporučuje Festo spreman za ugradnju uključuje koračni motor EMMS i kontroler motora CMMS. Kontroleri motora su sigurno integrirani u upravljački ormar s platformom za automatizaciju CPX. CPX komunicira s kontrolerima motora i s upravljačkim sustavom robotskog sustava više razine preko Profineta.

Glodanje elektroda kontrolirano sustavom kamera

Mobilni držači za vrhove nisu potrebni za pištolje za zavarivanje na ABB robotima sa zglobnom rukom. Roboti mogu samostalno ubaciti svoje elektrode u stroj za glodanje elektroda nakon 150 točkastih varova. Takva sloboda kretanja pištolja za zavarivanje otvara potpuno nove horizonte. U prvom koraku robot sa zglobnom rukom dovodi pištolj za zavarivanje do držača za vrhove. Njime se obrađuju elektrode. U sljedećem koraku robot zamahuje svojim elektrodama ispred objektiva kvalitetne kamere SBO...-Q Festo. "Kamera proizvodi sliku koja robotskom sustavu daje sve potrebne podatke kako bi se elektrode pravilno postavile za zavarivanje sljedećeg lima", kaže Winberg. "Kameru je jednostavno integrirati i pustiti u rad s pomoću parametrizacije." U sustav su već intergirani senzorski sustav za bilježenje slikovnih podataka i kompletna elektronika za evaluaciju te sučelja (Ethernet/CAN) za komunikaciju s kontrolerima više razine (PLC). Sam sustav kamere skriven je u kućištu koje je veličine kutije mlijeka od 1 litre.

Vrijeme ciklusa smanjeno je na četvrtinu

U djelićima sekunde fotografija daje podatke o poravnanju kontaktne površine, duljini i kutu elektrode te početnoj točki na limu. Kamera prosljeđuje te podatke robotskom kontroleru, koji prilagođava robota za sljedeće točkaste varove.

"Zahvaljujući tomu uspjeli smo smanjiti vrijeme ciklusa za električno glodanje s 35 sekundi na samo devet sekundi", oduševljeno govori Winberg o novom sustavu. "To znači da možemo postići gotovo isto vrijeme ciklusa kao i okretnog stola za obradu od šest sekundi." Uzimajući u obzir da se u Olofströmu rabi 300 robota za zavarivanje, ovo označava daljnju prekretnicu u potrazi za kraćim ciklusom, a time i većom produktivnošću.

Volvo Car Corporation

Olofström, Švedska

www.volvocars.com

Područje poslovanja: konstrukcija vozila

ABB AB

Vasteras, Švedska

www.abb.se/robotics

Područje djelatnosti: elektroenergetika, automatizacija tvornica i procesa

  1. Ovaj je članak objavljen u časopisu za klijente trends in automation Festo 1.2014.
  2. Slike: Volvo / BiMa slika