Vescon ผู้ผลิตระบบในออสเตรียได้พัฒนาโซลูชันสำหรับการผลิตไฟหน้ารถ LED ที่ทันสมัยสำหรับโรงงานของซัพพลายเออร์ยานยนต์ที่มีชื่อเสียงในสโลวาเกีย โดยมุ่งเน้นที่การจัดการอย่างมีประสิทธิภาพ การประมวลผลขั้นตอนการผลิตที่สำคัญต่อเวลาและการตรวจสอบย้อนกลับอย่างต่อเนื่อง มีส่วนร่วมด้วย: ผู้เชี่ยวชาญจากศูนย์เทคนิคและแอปพลิเคชันของ Festo ซึ่งรับประกันการจัดการที่พร้อมติดตั้ง
มีอะไรเกิดขึ้นมากมายในแง่ของเทคโนโลยีไฟ ตั้งแต่ "รถม้า" ที่ใช้เครื่องยนต์คันแรกที่กลิ้งไปตามถนนและทางเดิน ในตอนต้นของประวัติศาสตร์รถยนต์ โคมไฟที่ติดตั้งด้านข้างหรือบนฝากระโปรงหน้าเป็นแบบทั่วไป ซึ่งต่อมาถูกแทนที่ด้วยหลอดไฟที่ทำงานด้วยไฟฟ้า ในกรณีของตะเกียง คำว่า "จุดโฟกัส" ยังคงสามารถนำมาใช้ตรงตามความหมาย และได้มาจากแหล่งกำเนิดแสงที่ลุกไหม้จริงๆ ซึ่งมักจะเป็นหลอดคาร์ไบด์
ในปีค.ศ. 1908 ได้มีการสร้างอุปกรณ์ป้องกันแสงสะท้อนเพิ่มเติม: คันโยกสามารถใช้งานได้โดยใช้สายเคเบิล bowden ซึ่งย้ายเปลวไฟแก๊สออกจากจุดโฟกัสของตัวสะท้อนแสง ราว 100 ปีต่อมา โลกดูแตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง แสงสว่าง "เกิดขึ้น" ด้วยเทคโนโลยีใหม่และแหล่งกำเนิดแสง LED ที่มีประสิทธิภาพสูง เราจึงเป็น "ปีแสง" ที่ก้าวไปข้างหน้าอย่างแท้จริง อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้ต้องการระบบการผลิตแบบอัตโนมัติบางส่วนหรือทั้งหมดที่เป็นนวัตกรรมใหม่ เพื่อให้แน่ใจว่ามีความแม่นยำที่จำเป็นสำหรับการผลิตชิ้นส่วนที่ละเอียดอ่อนเหล่านี้ของยานพาหนะ งานสำหรับวิศวกรระบบที่มีประสบการณ์จาก Vescon
Vescon Systemtechnik GmbH ตั้งอยู่ในเมืองไกลส์ดอร์ฟใกล้กราซ มีโครงการหลากหลายตั้งแต่ระบบอัตโนมัติและวิศวกรรมกระบวนการ ไปจนถึงเทคโนโลยีพลังงานและการพัฒนาซอฟต์แวร์ หนึ่งในโซลูชันระบบอัตโนมัติและวิศวกรรมกระบวนการที่คิดค้นมาเป็นอย่างดีเหล่านี้ สร้างขึ้นเป็นพิเศษสำหรับโรงงานในสโลวาเกียของ ZKW Group ซึ่งเป็นซัพพลายเออร์ด้านยานยนต์ โดยถูกนำมาใช้ในการผลิตไฟหน้าแบบ LED เต็มรูปแบบ นี่คือโมดูลไฟ LED ที่เรียกว่า "การจัดเรียงแบบเมทริกซ์" ของ LED และตัวเลือกในการหรี่ไฟ LED แต่ละส่วน เพื่อป้องกันไม่ให้ผู้ใช้ถนนรายอื่นตาพร่า ขณะที่ยังคงให้แสงสว่างตามท้องถนนอย่างเหมาะสม
ยานพาหนะที่วิ่งสวนมาหรือข้างหน้าจะถูกตรวจจับโดยเซ็นเซอร์ภาพ และส่วนต่างๆ จะถูกเปิดหรือปิดโดยการเลือกขึ้นอยู่กับสภาพการจราจร การเปลี่ยนผ่านที่ประสานกันระหว่างสถานการณ์แสงส่งผลให้มีการส่องสว่างถนนเป็นเนื้อเดียวกันและเหมาะสมที่สุดสำหรับผู้ขับขี่ โดยไม่ต้องเปลี่ยนแสงอย่างกะทันหันอย่างที่คุ้นเคยกับการเปลี่ยนจากไฟสูงไปเป็นไฟต่ำ นอกจากนี้ ยังช่วยให้ดวงตาของผู้ขับขี่ปรับต่อการตั้งค่าแสงใหม่ได้ง่ายขึ้น การเพิ่มความปลอดภัยเชิงรุก เนื่องจากส่วนที่เหลือของสภาพแวดล้อมยังคงสว่างไสวด้วยไฟสูง
ในการออกแบบจะต้องคำนึงถึงกระบวนการต่างๆ เช่น การนำความร้อนแบบสององค์ประกอบที่ยากต่อการจัดการมาพิจารณาด้วย Christoph Legat ผู้จัดการโครงการที่ Vescon Systemtechnik GmbH: "กาวแข็งตัวได้รวดเร็วมาก ดังนั้น เราจึงต้องตรวจสอบให้แน่ใจตั้งแต่ขั้นตอนการออกแบบว่า ไม่เกินเวลาที่ใช้งานได้ในระหว่างกระบวนการ สิ่งนี้บ่งชี้ว่า จะสามารถแปรรูปวัสดุที่ทำปฏิกิริยาได้นานแค่ไหน หรือในกรณีนี้ จะสามารถวางส่วนประกอบ LED ลงในกาวได้นานแค่ไหนก่อนที่จะแข็งตัวมากเกินไป”
กาวนำความร้อนเป็นสิ่งจำเป็นที่นี่ เนื่องจาก LED อันทรงพลังจะผลิตความร้อนที่ต้องกระจายออกไป ในโมดูลไฟหน้าสำเร็จรูป พัดลมขนาดเล็กยังช่วยให้ความร้อนถูกส่งไปยังด้านหน้าของไฟหน้า ซึ่งยังรองรับการทำงานขจัดน้ำแข็งและละลายน้ำแข็งของไฟหน้า “สิ่งสำคัญ คือ ต้องตรวจสอบว่า มีการใช้กาวนำความร้อนในปริมาณที่ถูกต้องกับพื้นที่ที่ต้องการทั้งหมดจริงหรือไม่ เพราะไม่เช่นนั้นบางพื้นที่อาจมีความร้อนสูงเกินไป นี่เป็นหนึ่งในความท้าทายพิเศษของระบบนี้อย่างไม่ต้องสงสัย” Legat ผู้จัดการโครงการ กล่าว
ประการที่สอง ส่วนที่ท้าทายโดยเฉพาะอย่างยิ่งทางเทคนิคของสายการประกอบไฟหน้า คือ การย้ำหมุดร้อน โดมพลาสติกถูกเปลี่ยนรูปโดยใช้อุณหภูมิที่ปรับอย่างแม่นยำเพื่อให้เกิดหัวหมุดย้ำ Christoph Legat: “หัวหมุดย้ำนี้ตั้งอยู่บนตัวสะท้อนแสง และต้องจับไว้ แผงบนองค์ประกอบทำความเย็นมีความมั่นคงและมั่นคงอย่างยิ่ง การย้ำหมุดต้องแม่นยำมากจนไม่มีช่องว่างที่จะทำให้ส่วนประกอบสั่นในระหว่างการทดสอบการสั่นสะเทือนครั้งสุดท้ายหรือในการใช้งานจริง เพราะในกรณีที่เลวร้ายที่สุด อาจส่งผลต่อภาพในขณะขับรถ”
ลูกค้าเลือกใช้โซลูชันกึ่งอัตโนมัติซึ่งผู้ปฏิบัติงานหลายรายยังคงให้ความช่วยเหลือ ในกรณีนี้ ด้านหนึ่งทำให้มีความยืดหยุ่นมากขึ้นด้วยการลงทุนที่น้อยลง และในทางกลับกัน ผู้ผลิตสามารถพิจารณาส่วนประกอบหรือผลิตภัณฑ์ย่อยต่างๆ ได้ง่ายขึ้น แม้จะมีการจัดการด้วยตนเอง แต่ทั้งระบบก็ได้รับการตรวจสอบทีละขั้นตอนโดยคอนโทรลเลอร์ ฐานข้อมูลระดับสูงจะจัดการข้อมูลผลิตภัณฑ์ทั้งหมด และข้อมูลเกี่ยวกับกระบวนการผลิตไฟหน้าแต่ละดวง จึงสามารถติดตามไฟหน้าแต่ละดวงได้อย่างแม่นยำเมื่อสิ้นสุดกระบวนการผลิต
ในขั้นตอนแรก ผู้ปฏิบัติงานจะถอดฝาครอบไฟหน้าและวางไว้ในสถานีประมวลผลแรก จากนั้น เขาก็เลือกประเภทหรือรุ่นที่ต้องการผลิต “ตัวอย่างที่ชัดเจน คือ ไฟหน้าสำหรับรถยนต์ที่ออกสู่ตลาดอื่น เช่น ตลาดนอกยุโรป ในบางกรณี โมดูลสัญญาณไฟเลี้ยวอื่นๆ จะถูกนำมาใช้ที่นี่ เนื่องจากข้อบังคับทางกฎหมายในท้องถิ่นกำหนดให้มีการสลับระหว่างสัญญาณไฟเลี้ยวและไฟวิ่งกลางวัน” Legat อธิบาย
ผู้ปฏิบัติงานแต่ละคนทำงานที่สถานีประกอบที่แตกต่างกันสองถึงสามแห่ง ในขณะที่การล็อคกระบอกสูบทำให้มั่นใจได้ว่าชิ้นงานจะถูกยึดไว้อย่างแน่นหนา อย่างไรก็ตาม สิ่งเหล่านี้ไม่เพียงแต่จับยึดเท่านั้น แต่จะปล่อยส่วนประกอบสำหรับการถอดออกเมื่อดำเนินการตามขั้นตอนที่จำเป็นทั้งหมดอย่างถูกต้องแล้วเท่านั้น ผู้ปฏิบัติงานจะวางส่วนประกอบต่างๆ และติดไฟหน้าเข้ากับสถานีประมวลผลอัตโนมัติเต็มรูปแบบแห่งแรก ซึ่งก็คือ การใช้การนำความร้อน เมื่อมาถึงที่นี่ ไฟหน้ามีสายไฟครบชุด มีระบบปรับแต่ง และโมดูลไฟสูงแล้ว ขณะนี้มีการใช้ระบบการจัดการแบบสามแกน ซึ่งผู้เชี่ยวชาญที่ Festo Technic and Application Center ได้จัดส่งแบบพร้อมติดตั้งไปยังระบบ Vescon โดยตรง
แกนพื้นฐาน คือ แกนขับเคลื่อนด้วยสายพาน EGC-120 สองแกนที่มีระยะชัก 250 มม. ซึ่งซิงโครไนซ์ผ่านเพลาเชื่อมต่อและเฟืองดอกจอกที่ประหยัดพื้นที่ แกน y เป็นแกนสำหรับงานหนักพร้อมไกด์คู่ที่ทนทาน ชนิด EGC-HD-160-TB สไลด์ไฟฟ้า EGSL-BS-75 ที่มีระยะชัก 100 มม. (ตัวขับสปินเดิลพร้อมรางลูกกรงที่แม่นยำ) ทำงานในทิศทาง z แกนทั้งหมดมาพร้อมกับชุดเซอร์โวไดรฟ์ ตัวควบคุมมอเตอร์ระดับพรีเมียมสามตัวประเภท CMMP-M3 พร้อมอินเทอร์เฟซ โพฟิบัส และโมดูลความปลอดภัยทำหน้าที่เป็นตัวควบคุม ทุกอย่างรวมกันได้รับการออกแบบและสร้างโดย Festo เป็นระบบย่อยและมาพร้อมกับการรับประกันการใช้งาน รวมถึงเอกสารประกอบ
การจัดการพร้อมติดตั้ง ช่วยให้มั่นใจถึงการใช้สารนำความร้อนที่มีส่วนประกอบ 2 ส่วนประกอบอย่างสม่ำเสมอ
ผู้ปฏิบัติงานวางองค์ประกอบทำความเย็น (มีรูเพื่อรองรับตัวสะท้อนแสง) ไว้ในสถานี และติดแผ่นระบายความร้อนทั้งสองด้านโดยอัตโนมัติโดยใช้ระบบจัดการ Festo ทำให้ระบบการจ่ายสาร 2K อยู่บนเส้นทางที่ถูกต้องในที่ที่ถูกต้องเสมอ ในขั้นตอนต่อไป แผงวงจรที่มีไฟ LED ห้าดวงจะถูกวางลงในองค์ประกอบทำความเย็น จากนั้น ติดตัวสะท้อนแสงซึ่งมีหมุดนำทางสำหรับตำแหน่งที่เหมาะสมที่สุด เมื่อเสร็จแล้ว ผู้ปฏิบัติงานจะถอดองค์ประกอบทำความเย็นทั้งหมดและนำไปยังสถานีถัดไป ซึ่งระบบการจัดการ Festo อีกระบบหนึ่งจะช่วยรับประกันการเคลื่อนไหวของเครื่องมือหัวหมุดย้ำ
ที่นี่ใช้แกนขับเคลื่อนด้วยสายพานประเภท EGC-80 สองแกนพร้อมรางนำทาง ซึ่งซิงโครไนซ์ผ่านเพลาต่อด้วยเฟืองดอกจอกแบบประหยัดพื้นที่ (แกน x) นอกจากนี้ แกนรับงานหนักพร้อมไกด์คู่ชนิด EGC-HD-160-BS (แกน y) ที่ทนทาน และเฟืองท้ายชนิด PLFN แกนทั้งหมดมีแพ็คเกจเซอร์โวไดรฟ์พร้อมเอ็นโค้ดเดอร์แบบหลายเทิร์น
Legat ผู้จัดการโครงการกระตือรือร้นเกี่ยวกับโซลูชันการจัดการที่พร้อมติดตั้ง: "เราประกาศเฉพาะข้อมูลสำคัญ กำหนดโหลด และเส้นทางหรือเส้นทางที่จะเดินทาง และเราไม่ต้องกังวลกับส่วนนี้ของระบบอีกต่อไป การทำงานที่ง่ายขึ้นอย่างมาก เช่นเดียวกับการใช้ข้อมูล CAD ของการจัดการ ซึ่ง Festo จัดเตรียมไว้ให้เราสำหรับการสร้างระบบทั้งหมด"
เครื่องมือย้ำหมุดที่ติดตั้งบนแฮนด์จับนั้น ถูกป้อนเข้าในชิ้นสุดท้ายโดยกระบอกสูบ ADN ที่ควบคุมโดย VTUG ตรวจสอบความยาวของหมุดบนตัวสะท้อนแสงก่อนการตอกหมุด และตรวจสอบตำแหน่งปลายที่ถูกต้องโดยใช้เครื่องส่งสัญญาณตำแหน่ง SMAT บนกระบอกสูบ หากความยาวของหมุดพอดี ปลายที่ยื่นออกมาจะขึ้นรูปด้วยความร้อนเป็นหัวหมุดย้ำด้วยเครื่องมือหัวหมุดย้ำ สิ่งนี้จะสร้างการเชื่อมต่อแบบถาวรที่ทำให้ชิ้นส่วนที่ละเอียดอ่อนอยู่ในตำแหน่งตลอดอายุของรถ ตอนนี้ผู้ปฏิบัติงานถอดส่วนประกอบสำเร็จรูป ซึ่งประกอบด้วยองค์ประกอบทำความเย็น แผงวงจร และตัวสะท้อนแสงแบบหมุดย้ำ และติดตั้งลงในไฟหน้า
เพื่อตรวจสอบว่าส่วนประกอบต่างๆ เข้าที่อย่างแน่นหนา ไฟหน้าจะถูกนำไปยังสถานีทดสอบแบบดึงออก ใช้ไดรฟ์นิวเมติกส์ยกแบบหมุนในการเคลื่อนที่ภายใต้โมดูล เพื่อตรวจสอบว่าเข้าที่แล้วโดยการดึง จากนั้น ไปที่สถานีปรับแสง ผู้ปฏิบัติงานวางไฟหน้าบนจานหมุน ไฟหน้าถูกยึดและจานหมุนปรับเข้าสู่ตำแหน่งการทำงาน จากนั้น สามารถติดต่อไฟหน้า และสามารถตรวจสอบภาพที่หลากหลายที่สุด รวมถึงโมดูลกระพริบได้โดยใช้กล้อง นอกจากนี้ ยังมีการตรวจสอบตำแหน่งที่ถูกต้องของโมดูลไฟที่นี่ และเช่นเดียวกับในอู่ซ่อมรถ จะได้รับการปรับให้อยู่ในระดับที่เหมาะสมที่สุด
จากนั้น จึงติดตั้งหน้าจอการออกแบบซึ่งครอบคลุมเทคโนโลยีทั้งหมด และเลนส์โปร่งใสด้านนอก (ด้านหน้าของไฟหน้า) ในเซลล์การยึดเหนี่ยวโดยใช้กาวร้อนละลายที่ปราศจากซิลิโคน กระบวนการที่สำคัญด้านเวลา เนื่องจากชิ้นส่วนจะสามารถยึดติดอย่างเหมาะสมกับกาวภายในกรอบเวลาที่กำหนดเท่านั้น หลังจากอุ่นเครื่องเพื่อลดแรงตึงผิวและติดกาว หุ่นยนต์จะกดเลนส์ลงบนโครงไฟหน้า จากนั้น ไฟหน้าจะถูกตรวจสอบรอยรั่ว ถ้าผ่านขั้นนี้ แสงแห่งนวัตกรรมอีกหนึ่งชิ้นก็พร้อมออกเดินทางท่องโลก