S-au intamplat multe in ceea ce priveste tehnologia de iluminat de cand primele "trasuri" motorizate au rulat pe drumuri si poteci. La inceputul istoriei automobilelor, erau des intalnite lanternele de iluminat montate pe lateral sau pe capota, inlocuite ulterior cu lampi electrice. In cazul felinarelor, termenul de "punct focal" poate fi luat in mod literal si derivat direct de la o sursa de lumina care arde - de obicei, lampi cu carbura.
In 1908, a fost construit un dispozitiv suplimentar de reglare a intensitatii luminoase: un cablu Bowden poate fi utilizat pentru a actiona o parghie care muta flacara de gaz din punctul focal al reflectorului. O suta de ani mai tarziu, lumea arata foarte diferit - s-a "facut" lumina. Datorita noilor tehnologii si a surselor puternice de lumina cu LED-uri, suntem acum literalmente cu "ani lumina" inainte. Cu toate acestea, acest lucru necesita instalatii de productie inovatoare, partial sau complet automatizate, pentru a asigura precizia necesara pentru fabricarea acestor parti sensibile ale unui vehicul. O sarcina pentru inginerii experimentati de la Vescon.
Vescon Systemtechnik GmbH are sediul in Gleisdorf, langa Graz. Aici realizam o mare varietate de proiecte, de la automatizare si inginerie de proces la tehnologie energetica si dezvoltare de software. Una dintre aceste solutii sofisticate de automatizare si de inginerie a proceselor, construita special pentru o uzina slovaca a furnizorului de automobile ZKW Group, este utilizata pentru a produce un far complet cu LED-uri. Acesta este un modul de iluminare cu LED-uri care previne orbirea celorlalti participanti la trafic prin intermediul asa-numitei "aranjamente matriciale" a LED-urilor si a posibilitatii de atenuare a segmentelor LED individuale, asigurand in acelasi timp o iluminare optima a drumului.
Vehiculele care se apropie sunt detectate prin intermediul senzorilor vizuali, iar segmentele sunt activate sau dezactivate in mod selectiv in functie de trafic. Tranzitiile coordonate intre scenariile de lumina au ca rezultat o iluminare omogena si optimizata a drumului pentru sofer, fara o schimbare brusca a luminii, asa cum se intampla in cazul trecerii de la faza lunga la faza scurta. Acest lucru faciliteaza, de asemenea, adaptarea ochilor de pe ghidon la noua setare a luminii. Acesta este un beneficiu de siguranta activa, deoarece restul imprejurimilor raman puternic iluminate de lumina de drum.
Proiectarea a trebuit sa ia in considerare procese precum aplicarea greu de manevrat a unei paste termoconductoare cu doua componente. Christoph Legat, manager de proiect la Vescon Systemtechnik GmbH: "Pasta are un comportament de intarire foarte rapid. Asadar, a trebuit sa ne asiguram deja in timpul constructiei ca asa-numita durata de viata a vaselor nu a fost depasita in acest proces. Aceasta indica cat timp poate fi prelucrat un material reactiv, respectiv, in acest caz, cat timp se pot plasa componentele LED in pasta inainte ca materialul sa se intareasca prea mult."
Pasta termoconductoare este necesara aici, deoarece LED-urile puternice produc caldura care trebuie disipata. In modulul de far terminat, mici ventilatoare asigura, in plus, conducerea caldurii catre partea frontala a farului, ceea ce contribuie, de asemenea, la degivrarea si dezghetarea farului. "Este important sa se verifice daca pasta termoconductoare a fost aplicata efectiv pe toate suprafetele dorite in dozajul corect, deoarece altfel ar putea aparea supraincalzirea in anumite zone. Aceasta a fost, fara indoiala, una dintre provocarile speciale ale acestei instalatii", spune managerul de proiect Legat.
O a doua parte, deosebit de dificila din punct de vedere tehnic, a instalatiei de montare a farurilor este nituirea la cald. In acest proces, o cupola de plastic este deformata de o temperatura reglata cu precizie, astfel incat se formeaza un cap de nit. Christoph Legat: "Acest cap de nit este asezat pe reflector si trebuie mentinut pe acesta si pe placa electronica de baza de pe radiator stabil si sigur. Nituirea trebuie sa fie foarte precisa incat sa nu existe niciun decalaj care ar putea provoca o oscilatie a componentelor la testului final de vibratii sau intr-o utilizare reala, deoarece, in cel mai rau caz, aceasta ar putea afecta imaginea luminoasa in timpul condusului."
Clientul a optat pentru o solutie semiautomata in acest caz, cu ajutorul mai multor operatori. Astfel, acest lucru a permis o mai mare flexibilitate cu o investitie mai mica, pe de o parte, iar pe de alta parte, producatorul poate lua in considerare mai usor diferite componente sau variante de produse. In ciuda manipularii manuale, intregul sistem este monitorizat pas cu pas de controler. O baza de date gestioneaza toate datele despre produse si informatiile despre procesul de productie al fiecarui spot. Prin urmare, fiecare far este trasabil cu precizie la finalul procesului de fabricatie.
In prima etapa, operatorul indeparteaza o carcasa de far si o plaseaza in prima statie de prelucrare. Apoi alege tipul, respectiv varianta care urmeaza sa fie produsa. "Un exemplu ilustrativ este un far destinat unui vehicul care este destinat pentru alte piete, adica pe piete non-europene. In unele cazuri, aici se folosesc alte module de semnalizare, deoarece reglementarile legale locale impun comutarea intre indicatoare si luminile de zi", explica Legat.
Fiecare operator lucreaza la doua sau trei posturi de asamblare diferite, in timp ce cilindrii de blocare asigura o buna fixare a pieselor de lucru. Cu toate acestea, ele nu numai ca fixeaza componenta, dar o elibereaza pentru a fi indepartata numai dupa ce toate etapele de procesare necesare au fost efectuate in mod corespunzator. Astfel, operatorul plaseaza diferite componente si insoteste spotul pana la prima statie de prelucrare complet automatizata - aplicarea pastei termoconductoare. Odata ajuns aici, farul are deja toate cablurile, sistemul de reglare si modulul pentru fascicululul de faza lunga. Acum se foloseste un sistem de manipulare cu trei axe, care a fost livrat gata de instalare direct la instalatia Vescon de catre specialistii de la Centrul tehnic si de aplicatii Festo.
Punctele de baza sunt doua punti cu curele dintate de tip EGC-120 cu o cursa de 250 mm, sincronizate printr-un arbore de conectare si cu un angrenaj unghiular care economiseste spatiu. Axa y este o axa robusta cu ghidaj dublu robust de tip EGC-HD-160-TB. In directia z, o sanie electrica EGSL-BS-75 cu o cursa de 100 mm (actionare prin ax cu ghidare precisa cu colivie cu bile) isi face treaba. Toate puntile sunt echipate cu pachete de servoactionare. Trei controlere de motor premium de tip CMMP-M3 cu interfata Profibus si modul de siguranta actioneaza ca si controleri. Totul impreuna a fost proiectat si construit ca subsistem de catre Festo si livrat cu o garantie functionala - inclusiv documentatia.
O unitate de manipulare livrata gata de instalare asigura aplicarea uniforma a unei paste termoconductoare cu 2 componente.
Operatorul plaseaza radiatorul (cu gauri pentru a gazdui reflectoarele) in statie, iar pasta termoconductoare este aplicata in mod complet automat pe ambele parti cu ajutorul manipulatorului Festo. Acesta plaseaza intotdeauna sistemul de dozare 2K exact in locul potrivit, pe banda potrivita. Urmatorul pas este plasarea placii electronice de baza cu cele cinci LED-uri pe radiatorul de caldura din pasta. Aceasta este urmata de aplicarea reflectoarelor, pe care exista axe de ghidare pentru o pozitionare optima. Odata ce acest lucru este facut, operatorul scoate radiatorul de caldura complet si il duce la urmatoarea statie, unde un alt sistem de manipulare Festo asigura deplasarea uneltelor cu cap de nituire.
Aici sunt utilizate doua axe cu curele dintate de tip EGC-80 cu ghidaje, sincronizate printr-un arbore de conectare, cu un angrenaj unghiular (axa x) care economiseste spatiu. De asemenea, o axa pentru sarcini grele cu ghidaj dublu robust de tip EGC-HD-160-BS (axa y), precum si un angrenaj cu flansa de tip PLFN. Toate axele sunt echipate cu pachete de servoactionare cu encodere multiturn.
Managerul de proiect Legat este entuziasmat de solutiile de manipulare gata de instalare: "Tot ce a trebuit sa facem a fost sa anuntam datele caracteristice, sa definim sarcinile si caile sau benzile care trebuie parcurse si nu a trebuit sa ne gandim deloc la aceasta parte a instalatiei. O mare reducere a volumului de munca, la fel ca si utilizarea datelor CAD ale manipularilor, care ne-au fost furnizate de Festo pentru proiectarea intregului sistem."
Uneltele cu cap de nituire montate pe unitatea de manipulare sunt alimentate cu ultima piesa de catre cilindrii ADN controlati de VTUG. Controlul lungimii stiftului la reflectoare inainte de nituire, precum si al pozitiei finale corecte, se realizeaza cu ajutorul traductoarelor de pozitie SMAT amplasate pe cilindri. In cazul in care lungimea stiftului se potriveste, capatul sau proeminent este transformat termic cu ajutorul uneltelor pentru capete de nituri. Astfel se creeaza conexiuni permanente care mentin in pozitie piesele individuale sensibile pe toata durata de functionare a vehiculului. Acum, componenta finita, formata din radiatorul de caldura, placa electronica de baza si reflectoarele nituite, este indepartata de catre operator si instalata in far.
Pentru a verifica etanseitatea componentelor, reflectorul intra in statia de testare a extractiei, unde carligele sunt deplasate sub modul cu ajutorul unor mecanisme de ridicare rotative pneumatice pentru a verifica ulterior etanseitatea acestuia prin tragere. Apoi se trece la statia de reglare a luminii. Operatorul plaseaza reflectorul pe un disc rotativ. Spotul este fixat si placa este rotita in pozitia de lucru. Apoi, farul poate fi contactat, iar cele mai diverse imagini luminoase, precum si modulul intermitent pot fi verificate cu ajutorul camerelor de luat vederi. In plus, aici se verifica pozitia corecta a modulului de lumina si - ca intr-un atelier auto - se ajusteaza la nivelul ideal.
Apoi se monteaza ornamentele de design, care acopera intreaga tehnologie, iar lentila exterioara, transparenta (partea frontala a farului) este lipita intr-o celula adeziva cu ajutorul adezivului Warmmelt fara silicon. Un proces critic din punct de vedere al timpului, deoarece piesele pot fi lipite in mod optim cu adezivul doar intr-o anumita fereastra de timp. Dupa preincalzirea pentru a reduce tensiunea superficiala si aplicarea adezivului, un robot preseaza lentila pe carcasa farului. Aceasta este urmata de un test de scurgere a farului. Daca va trece de aceasta etapa, un alt purtator de lumina inovator este pregatit pentru calatoria sa prin lume.