A svédországi Volvonál alkalmazott egyedi megoldás megmutatja, hogyan lehet gyorsabb és pontosabb a ponthegesztés. Az alkotóelemek: A Festo elektromos hajtástechnikája és a CPX automatizálási platformmal összekapcsolt kamerák. Ez növeli a biztonságot mind a Volvo járművek karosszériaelemei, mind az üzem dolgozói számára.
Dél-svédországi Olofström kisváros meseszép környezetben, tavakkal és erdőkkel övezve fekszik, mintegy két óra autóútra Koppenhágától, a nemzetközi légi csomóponttól. Itt, Stockholm, Göteborg és Malmö ipari központjaitól távol található a Volvo csoport legfontosabb, hagyományokban gazdag karosszériaüzemének épülete. A 18. és 19. században a gyár – akkor még nem Volvo márkanév alatt – elsősorban kovácsoltvasat és félkész termékeket, például vasrudakat és vaslemezeket gyártott. Karosszériaelemeket 1927 óta gyártanak a Volvo modellekhez Olofströmben.
Ma naponta öt vonat szállít 280 konténer karosszériaalkatrészt Olofströmből a Volvo göteborgi és belgiumi Gentben található összeszerelő üzemeibe, ahol azokból komplett karosszériákat szerelnek össze. Ez évi 50 millió karosszériaelemet jelent.
„A legtöbb dolog, amit egy Volvon kívülről látható, Olofströmből érkezik” – meséli Leif Winberg, a Volvo olofströmi üzemének ellenállás-hegesztésért felelős üzemmérnöke. Ezek közé tartoznak az olyan teherhordó karosszériaelemek, mint az A-, B – vagy C-oszlop, a lökhárító merevítése, az első oldaltartók, az oldalsó ütközőtartók, a kereszttartók vagy a tetőív és a tetősín, de az ajtók és a keretek is. Mindezek különböző változatokban készülnek a különböző járműmodellekhez, a V40 kompakttól az S60 szedánokon át a nagy XC90 SUV-ig.
Az ellenállás-hegesztés fontos szerepet játszik a karosszériagyártásban, mivel a megfelelően hegesztett lemezek hozzájárulnak az autó passzív biztonságához. A hegesztési folyamat során nagy termelékenységnövekedés érhető el az elektródaköszölülés optimalizálásával. A hegesztőpisztoly elektródái a hegesztési pontok elhelyezése közben egyre tompábbak lesznek, ezért körülbelül 150 ponthegesztés után meg kell köszörülni őket a precíz ponthegesztés érdekében. „Az elektródaköszörülés ugyanazon az elven működik, mint egy tompa ceruza kihegyezése” – magyarázza a hegesztési szakértő.
„Az elmúlt években olyan megoldásokat sikerült kifejlesztenünk, amelyek lehetővé tették számunkra, hogy az elektródaköszörülés ciklusidejét több mint a felére csökkentsük” – folytatja Winberg. „A biztonság témáját sem hanyagoljuk el: A köszörülés után a gépkezelőknek már nem kell belépniük a robotcellákba, hogy beállítsák az elektródákat a hegesztési pontnak megfelelő pozíciójába” – teszi hozzá Leif Lindahl, a Festo Sweden autóipari üzletfejlesztési vezetője.
A Festo a Volvo és az ABB specifikációi szerint fejlesztett ki egy lengőkart a statikus hegesztőrendszerekhez, amely 150 hegesztési pont elhelyezése után egy elektródaköszörülő egységet, egy úgynevezett tip dressert visz az elektródákhoz. A lengőkar DNCE típusú, precízen pozicionáló elektrohengereket használ. A szabadon programozható pozícióknak köszönhetően az elektrohenger rugalmasan mozgatható és lágyan gyorsul. A Festo által telepítésre készen szállított komplett elektromos csomag tartalmazza az EMMS léptetőmotort és a CMMS motorvezérlőt. A motorvezérlők a CPX automatizálási platformmal biztonságosan integrálhatók a vezérlőszekrénybe. A CPX Profineten keresztül kommunikál a motorvezérlőkkel és a robotrendszer fölérendelt vezérlőrendszerével.
Az ABB csuklókaros robotok hegesztőpisztolyaihoz nincs szükség elektródaköszörülő egységre. A robotok 150 hegesztési pont elkészítése után önállóan képesek odavinni elektródáikat az elektródaköszörülő géphez. A hegesztőpisztolyok mozgásszabadsága teljesen új távlatokat nyit meg. Az első lépésben a csuklókaros robot az elektródaköszörülő géphez viszi a hegesztőpisztolyt. Ez megmunkálja az elektródákat. A következő lépésben a robot a Festo SBO...-Q minőségellenőrző kamerájának lencséje elé forgatja az elektródáit. „A kamera fényképet készít, majd továbbít minden szükséges adatot a robotrendszernek, hogy az elektródákat a megfelelő pozícióba vihesse a következő lemezek hegesztéséhez” – mondja Winberg. „Integrálása is egyszerű, és paraméterezéssel könnyen üzembe helyezhető.” A rendszer tartalmazza nemcsak a képi adatok rögzítésére szolgáló érzékelőrendszert, hanem a teljes kiértékelő elektronikát, valamint a fölérendelt vezérlésekkel (PLC) való kommunikációhoz szükséges interfészeket (Ethernet/CAN) is. Maga a kamerarendszer egy tejesdoboz méretű házban van elrejtve.
A felvétel a másodperc töredéke alatt szolgáltat adatokat az érintkező felület tájolásáról, az elektróda hosszáról és szögéről, valamint a fémlemezre való felhelyezési pontról. A kamera továbbküldi ezeket az adatokat a robotvezérlőnek, amely újra beállítja a robotot a következő hegesztési pontokhoz.
„Így mindössze 9 másodpercre tudtuk csökkenteni az elektródaköszörülés korábban 35 másodperces ciklusidejét” – büszkélkedik Winberg az új rendszerrel. „Ezzel majdnem elérjük a megmunkáló forgóasztal hat másodperces ciklusidejét.” Az Olofströmben dolgozó közel 300 hegesztőrobot újabb mérföldkő a rövidebb ciklusidő és ezáltal a nagyobb termelékenység elérésében.
Olofström, Svédország
Tevékenységi terület: Járműgyártás
Västerås, Svédország
Tevékenységi terület: Energiatechnológia, gyártás- és folyamatautomatizálás