Швейцарська годинникова промисловість захищає легендарну репутацію своїх наручних годинників знаком якості "Swiss Made" (зроблено у Швейцарії). Такого рівня якості можна досягти лише за допомогою швидкого та точного обладнання для автоматизації. З цією метою Amax Automation AG впровадила багатофункціональний палетизатор – з робототехнікою та системами переміщення, такими як готовий до встановлення трипод EXPT від Festo.
Згідно з опитуваннями, вимогливі споживачі з усього світу готові платити до 50% більше за наручний годинник із знаком якості "Swiss Made". Однак це також означає, що згідно із законодавством швейцарського парламенту понад 60% витрат на виробництво чудових наручних годинників має бути здійснено в Швейцарії.
Це одна з причин, чому швейцарська годинникова промисловість здійснює все більше етапів виробництва годинників і їх деталей у Швейцарії. Крім того, компанії-постачальники в країнах з низькою заробітною платою стають все непривабливішими через зростання витрат на заробітну плату. У поєднанні з цим є той факт, що ці країни часто не можуть досягти відтворюваності, необхідної для складних деталей, виготовлених вручну. Також якість втрачалася, оскільки точні штамповані деталі оброблялися як об'ємний матеріал. Це призвело до більших відходів виробництва і вищих витрат на прибирання.
Виготовляючи товари на внутрішньому ринку, швейцарська годинникова промисловість отримує переваги від швидших і коротших шляхів транспортування і простішого контролю виробництва. Палетизатори, що поставляються спеціальним підприємством машинобудування Amax забезпечують надійне і точне сортування деталей тонкого штампування для подальшої обробки наприклад, гальванічного покриття, фарбування, тамподруку та збірки. Високоточні деталі відрізняються для кожної моделі та марки годинників і є надзвичайно тонкими, товщиною у діапазоні десятих міліметра.
Багатофункціональний палетизатор дуже гнучкий і швидкий. З продуктивністю 120 деталей за хвилину, він може розмістити до одинадцяти різних дрібних деталей у шести різних решітчастих лотках або двох різних лотках JEDEC. Машину можна легко налаштувати на інші деталі за допомогою програми навчання, яка викиристовує панель керування та програмне забезпечення. Подальші етапи процесу вимагають високого рівня точності при розміщенні деталей у лотках. Деталі в лотках завжди мають лежати правильною стороною догори. Дві вбудовані системи камер і спеціально розроблена система повороту забезпечують установку лише правильно орієнтованих деталей.
Після цього починається сам процес палетування. Розумна камера SBO-Q визначає положення частин годинника на конвеєрній стрічці і повідомляє про це двом триподам EXPT. Завдяки спеціально розробленому вакуумному захвату трипод піднімає деталі з конвеєрної стрічки і, залежно від застосування, розподілює їх на решітчасті лотки або лотки JEDEC. Однак процес не такий простий, як здається: оскільки дрібні деталі настільки легкі, що навіть протяг може змінити їх положення на стрічці. Більше того, вони настільки тонкі, що вакуумний захват може лише відрізнити деталь і стрічки. Тому для надійного виробництва потрібна системи переміщення, яка забезпечує високоточну та відповідну послідовності рухів та не впливає на положення деталей на стрічці, але дає змогу надійно їх затискати. "Тому використання правильної робототехніки має вирішальне значення", — пояснює Рольф Вірц, генеральний директор Amax.
"Було зрозуміло, що лише кінематичний трипод може досягти необхідної гнучкості та швидкості для підбору дрібних деталей у робочій зоні", — продовжує Вірц. "Нам вже давно приглянувся трипод EXPT від Festo, але до того часу не було для нього відповідного проекту. Оптимальне співвідношення витрат і переваг, а також багаторічна плідна співпраця з Festo Швейцарії були тоді вирішальними", – пояснює експерт з автоматизації Вірц.
"На основі досвіду у галузі пневматичної автоматизації, Festo довірили розробку системи вакуумного захвату", — каже Вірц. Це вимагає великого досвіду, оскільки нелегко створити потрібну кількість вакууму в потрібний момент для імпульсу захвату та виштовхування. "Це досить вигідно, що Festo може забезпечити як пневматичну, так і електричну технологію автоматизації, і ми змогли використати систему захвату та маніпулятор для створення дискретного пакета розробки. З нашого боку це також призвело до зменшення кількості інтерфейсів і пов’язаних з цим витрат", – говорить Вірц, описуючи переваги роботи з Festo.
Але перш ніж трипод міг запрацювати в палетизаторі, потрібно було пройти багато перевірочних випробувань. "Тому ми звернулися за підтримкою до наших колег із Центру досліджень зі штаб-квартирою компанії в Німеччині", – каже Даніель Мінгер, менеджер з продажу промислового кластеру дрібних деталей та електроніки у Festo Швейцарії. Для того, щоб досягти 120 циклів за хвилину, були необхідні два триподи: перший трипод захвачує якомога більше деталей із стрічки, другий — решту. Система камери від Festo з інтегрованим програмованим логічним контролером керує обома триподами. Принаймні це була теорія.
Але практика інша: для більш складних завдань екранного моделювання часто недостатньо. Тоді необхідно провести тестування в Центрі досліджень Festo. Тривалісь циклу та точність повторення на системах переміщення перевіряються в реальних умовах і з використанням деталей, наданих замовником, а рухи фіксуються за допомогою високошвидкісної камери від Фесто. Таким чином, програмне та апаратне забезпечення може бути точно узгоджено.
У випадку палетизатора Amax точність розміщення в лотках була особливо важливою. Тому лабораторні умови Центру досліджень були ідеальними для аналізу точності розміщення та подальшого часу встановлення триподів, розробки відповідних програмних алгоритмів та їх оптимізації для отримання необхідної тривалості циклу.
Фесто поставило два триподи EXPT як повноцінно готову до встановлення систему з роботизованим контролером CMXR і контролером двигуна CMMP-AS у відповідній шафі керування. Вони були доповнені розумною компактною системою камер SBOI...-Q, яка оптично виявляє деталі на конвеєрній стрічці та передає дані про положення роботизованому контролеру. Для заміни лотків були поставлені інші готові до встановлення системи переміщення. Електричні осі типу ELGR висувають лотки вперед, а пневмоциліндри піднімають і затискають їх. Електрична вісь EGC-HD, відома своєю міцністю та точністю, переміщує механічний захват горизонтально. Захват піднімає кілька деталей одночасно, повертається на 90°, і опускає їх на решітчастий лоток. Електрична вісь EGC управляє вертикальним рухом.
Безпосередньо до машини компанія Festo поставила готове до встановлення системне рішення, повністю зібране та протестоване та з функціональною гарантією. "Ми використали інженерні знання технології виробництва спеціалістів з автоматизації Festo, і таким чином заощадили багато часу протягом усього процесу – особливо під час тестування та введення в експлуатацію", – говорить Рольф Вірц, підкреслюючи широкий спектр послуг, які надає Festo.
"Завдяки нашим індивідуальним рішенням для автоматизації, ми часто працюємо в межах технічних знань та можливостей. Ми очікуємо, що наші партнери будуть з ентузіазмом ставитись до інновацій і матимуть бажання працювати з нами, щоб вирішувати нові завдання та відкривати нові сфери застосування. Ми знайшли такого партнера у Festo", – пояснює Вірц. "Трипод EXPT – це лише один із прикладів того, як Festo може надати нам інноваційні продукти, які можна використовувати, та за допомогою яких ми можемо заявити про себе на ринку", – каже генеральний директор Amax.
За словами Вірца, трипод від Festo, завдяки своєму привабливому співвідношенню ціни та якості, розширює технологію дельта в областях, які раніше були зарезервовані для маніпуляторів Scara. Він значною мірою виграє від таких переваг, як низька рухома маса та краща доступність, одночасно забезпечуючи високу міцність системи і, отже, високу точність повторення.
Kirchbergstrasse 211
3400 Burgdorf
Швейцарія
Сфера діяльності: автоматизація монтажу та виробництва, спеціальне обладнання та система переміщення циліндрів.
Ця стаття про тенденції в автоматизації 2.2014 з’явилася в журналі Festo для клієнтів