Satni mehanizam

Precizan kao švajcarski sat

Paletirajte brže sa Delta robotom EXPT

Švajcarska industrija satova štiti legendarni ugled svojih ručnih satova oznakom kvaliteta „Swiss Made“. Kada je reč o tehnologiji proizvodnje, ovaj nivo kvaliteta može se postići samo brzim i preciznim sistemima automatizacije. Amax Automation AG je u tu svrhu implementirao višenamenski paletizator - sa robotskim sistemima i sistemima za rukovanje kao što je Delta robot EXPT spreman za ugradnju kompanije Festo.

Prema anketama, zahtevni potrošači iz celog sveta spremni su potrošiti i do 50% više na ručni sat ako nosi oznaku kvaliteta „Swiss Made“. Međutim, to takođe znači da, prema zakonodavstvu švajcarskog parlamenta, više od 60% troškova proizvodnje plemenitog ručnog sata mora nastati u Švajcarskoj.
To je jedan od razloga zašto švajcarska industrija satova sve više koraka u proizvodnji satova i delova sprovodi u Švajcarskoj. Drugi razlog je taj što sve veći troškovi za plate dobavljača u zemljama sa niskim platama čine sve manje privlačnim. Osim toga, u tim zemljama često nije moguće postići ponovljivost za zahtevne, ručno izrađene delove. Bilo je i gubitaka u kvalitetu zbog delova za utiskivanje kojima se rukovalo kao rasutom robom. To je dovelo do više proizvoda nezadovoljavajućeg kvaliteta i većih troškova čišćenja.

Proizvodnjom na domaćem tržištu, švajcarska industrija satova ima koristi od bržih i kraćih transportnih puteva i jednostavnije kontrole proizvodnje. Paletizator koji je isporučio proizvođač posebnih mašina Amax obezbeđuju pouzdano i precizno sortiranje delova za utiskivanje za dalju obradu kao što su galvanizacija, bojenje, tampon štampa i montaža. Visokoprecizni delovi su različiti za svaki model sata i svaki brend, i izuzetno su tanki, sa debljinom koja se meri u desetinama milimetra.

Potreban je visok stepen preciznosti prilikom umetanja delova sata.

Umetanje delova sata

Visok nivo tačnosti

Višenamenski paletizator je veoma fleksibilan i brz. Uz brzinu ciklusa od 120 delova u minuti, postavlja do jedanaest različitih malih delova u šest različitih rešetkastih ploča ili dve različite ploče Jedec-Tray. Ostali delovi se lako mogu kalibrisati putem upravljačke ploče i softvera. Naredni procesi zahtevaju visok stepen tačnosti prilikom postavljanja delova na ploče. Ispravna strana delova uvek mora biti okrenuta prema gore na ploči. Dva integrisana sistema kamera i posebno razvijeni sistem okretanja obezbeđuju da se odlažu samo ispravno orijentisani delovi.

Teško je uočiti razliku

Tada počinje stvarni proces paletiranja. Inteligentna kamera SBO..-Q detektuje položaj delova sata na pokretnoj traci i to javlja dvama Delta robotima EXPT. Uz posebno razvijenu vakuumsku hvataljku, Delta robot uzima delove sa trake i spušta ih, u zavisnosti od primene, ili na rešetkastu ploču ili na ploču Jedec-Tray. Međutim, proces nije baš tako jednostavan kao što zvuči: budući da su mali delovi veoma lagani, strujanje vazduha može da promeni njihov položaj na traci. Štaviše, toliko su tanki da vakuumska hvataljka jedva razlikuje deo i traku. Pouzdana proizvodnja zato zahteva sistem rukovanja koji omogućava veoma precizne i dosledne sekvence pokreta koje ne utiču na položaj delova na traci, ali omogućava njihovo pouzdano hvatanje. „Zato je korišćenje prave robotske tehnologije od presudne važnosti“, objašnjava Rolf Wirz, izvršni direktor Amaxa.

Roboti sa delta kinematikom

„Bilo nam je jasno da samo robot sa delta kinematikom može postići fleksibilnost i brzinu potrebnu za izbor malih delova u radnom području“, nastavlja Wirz. „Već smo dugo razmatrali Festo Delta robot EXPT, ali do tada nismo imali odgovarajući projekat za njega. Odlučujući faktor bio je optimalan odnos troškova i koristi i činjenica da već dugi niz godina uspešno sarađujemo sa kompanijom Festo Švajcarska“, objašnjava stručnjak za automatizaciju Wirz.

„Zahvaljujući njegovom iskustvu u tehnologiji pneumatske automatizacije, kompaniji Festo je već bio poveren razvoj sistema vakuumskog hvatanja“, kaže Wirz. Za to je potrebno mnogo iskustva, jer nije lako postići pravu dozu vakuuma u pravo vreme za impulse hvatanja i izbacivanja. „Bilo je korisno što je Festo mogao pružiti i pneumatsku i električnu tehnologiju automatizacije, pa smo mogli koristiti sistem hvataljke i robota za kreiranje integrisanog razvojnog paketa. Kod nas je to dovelo do smanjenja broja interfejsa i povezanih troškova“, kaže Wirz, opisujući prednosti rada sa kompanijom Festo.

Delta robot sa vakuumskom hvataljkom

Delta robot hvata delove sa trake posebnom vakuumskom hvataljkom i puni ili rešetkaste ploče ili ploče Jedec-Tray.

Fino podešavanje u aplikativnom centru Festo

Ali pre nego što je sistem paralelne kinematike mogao biti pušten u rad u paletizeru, bila su potrebna mnoga ispitivanja za proveru valjanosti. „Zato smo zamolili kolege u aplikativnom centru u sedištu kompanije u Nemačkoj za pomoć“, kaže Daniel Minger, prodajni inženjer za klaster rukovanja malim delovima i elektronikom u Festo Švajcarska. Jer da bi se moglo postići 120 ciklusa u minuti bila su potrebna dva delta robota: prvi sistem paralelne kinematike pokupi što više delova sa trake, a drugi kupi ostatak. Festo kamera sa integrisanim PLC-jem upravlja obama sistemima paralelne kinematike. Tako to funkcioniše u teoriji.

Ali u praksi to izgleda drugačije: za složenije zadatke simulacije na ekranu često nisu dovoljne. U tim su slučajevima potrebni testovi u aplikativnom centru Festo. Vreme ciklusa i tačnost ponavljanja testiraju se na sistemima rukovanja sa radnim komadima kupca u realnim uslovima, a pomaci se beleže kamerom velike brzine kompanije Festo. Na taj se način softver i hardver mogu precizno uskladiti.

U slučaju Amax paletizatora, tačnost postavljanja na ploče bila je posebno važna. Laboratorijski uslovi u aplikativnom centru zato su biti idealni za analizu tačnosti postavljanja i rezultujućeg vremena smirivanja Delta robota, razvijanje odgovarajućih softverskih logaritama i optimizaciju potrebnih vremena ciklusa.

Inženjersko znanje i iskustvo štede mnogo vremena

Festo je isporučio dva delta robota EXPT kao potpuni sistem spreman za ugradnju sa robotskim kontrolerom CMXR i kontrolerom motora CMMP-AS u pripadajućem upravljačkom ormanu. Njih je nadopunio inteligentni kompaktni sistem kamera SBOI...-Q koji optički detektuje delove na transportnoj traci i signalizira podatke o položaju robotskom kontroleru. Za promenu ploče isporučeni su i drugi sistemi za rukovanje spremni za ugradnju. Električne osovine tipa ELGR guraju ploče napred, pneumatski cilindri ih podižu i stežu. Električna osovina EGC-HD, poznata po svojoj krutosti i preciznosti, horizontalno pomera mehaničku hvataljku. Hvataljka istovremeno podiže nekoliko delova, okreće ih za 90° i stavlja ih na rešetkastu ploču. Električna osovina EGC osigurava vertikalno kretanje.

Potpuno sastavljen, testiran i opremljen funkcionalnom garancijom – Festo je isporučio sistemsko rešenje spremno za ugradnju direktno na mašinu. „Iskoristili smo inženjersko znanje i iskustvo stručnjaka za automatizaciju kompanije Festo i tako uštedeli mnogo vremena tokom celog procesa – posebno tokom testiranja i puštanja u rad“, kaže Rolf Wirz, naglašavajući sveobuhvatan raspon usluga koje Festo pruža.

Električna osovina EGC-HD

Električna osovina EGC-HD, poznata po svojoj krutosti i preciznosti, horizontalno pomera mehaničku hvataljku. Hvataljka istovremeno podiže nekoliko delova, okreće ih za 90° i stavlja ih na rešetkastu ploču.

Nova oblast za delta tehnologiju

„Sa našim individualnim rešenjima za automatizaciju često radimo na granicama tehničkog znanja i izvodljivosti. Od svojih partnera očekujemo zanimanje za inovacije i spremnost na saradnju kako bismo se suočili sa novim izazovima i otvorili nove primene. Takvog partnera pronašli smo u kompaniji Festo“, objašnjava Wirz. „Delta robot EXPT je samo jedan primer od mnogih načina na koje Festo uspeva da nam ponudi inovativne proizvode sa kojima se možemo afirmisati na tržištu“, kaže izvršni direktor Amaxa.

Wirz smatra da Festo sistem paralelne kinematike zahvaljujući svom atraktivnom odnosu cene i performansi proširuje delta tehnologiju na oblasti koje su ranije bile rezervisane za SCARA robote. Pritom u potpunosti iskorišćava svoju malu pokretnu masu i bolju pristupačnost, dok istovremeno impresionira visokom krutošću sistema i povezanom ponovljivošću.

Amax Automation AG

Kirchbergstrasse 211
3400 Burgdorf
Švajcarska

Oblast poslovanja: automatizacija montaže i proizvodnje, proizvodnja specijalnih mašina i sistemi za rukovanje čašama

Ovaj je članak objavljen u časopisu za klijente trends in automation Festo 2.2014

  1. Slike: Martin Jeker
Pregled