Nyheder

Høj effektiv samling af bøsninger til hovedstøtter

23. maj 2018

Kompetence i plastik

Samlingen af plastik bøsninger til at justere hovedstøtter i SUV serien hos en Tysk premium bilproducent kræver høje krav til automatisering. I dette tilfælde er det bil underleverandøren, Ros, der valgte at stole på deres egen udvikling af en installation, som opfylder det ambitiøse mål for cyklustiden med bravur, takket være overbevisende detaljer og to hurtige 6-aksede robotter.

Christopher Lamprecht, produktions planlægger hos Ros og projekt leder for dette system.

Robotten bevæger sig sammen med delen til en stationær vision system som indlæser varenummeret.

Gripper systemet består af en vakuum griber og en mekanisk 2-finger griber.

Når kraven samles, følger Yaskawa robotten et genialt bevægelsesmønster.

Ros, et familieejet firma fra Franken, Tyskland, benytter sig af en arbejdskraft på omkring 550 mennesker på fem forskellige Ros lokationer. Det er en berømt producent af skræddersyede plastikdele for den automotive-, medicinal- og elektronik industri. Firmaet producerer omkring 250 millioner dele hvert år, og ligger stor vægt på højt kvalitetsniveau.

Dette gælder også bøsningerne til hovedstøtterne som er produceret udelukkende ved en injektion/indsprøjtning støbnings proces og er samlet i Ummerstadt. Disse bøsninger varierer i de centrale detaljer, baseret på køretøj modellen og deres anvendelse på enten fører-, passager-, eller bagsædet. Den nylige bestilt samlingsfabrik måtte være i stand til at håndtere hele 8 forskellige varianter produceret af Ros. To Yaskawa type MOTOMAN MH5LS og MOTOMAN MH12 robotter, et rotationsbord med otte stationer, adskillige føde systemer og flere sensorer udgør fundamentet for den meget fleksible maskine.

Justerings anordningen består primært af 3 plastikdele; en bøsning, en knap med en fjeder og en krave. Christopher Lamprecht, produktions planlægger og projekt leder for denne fabrik, beskriver den svære udfordring når det kommer til samlingen af de individuelle dele: ” Afhængig af versionen, og for at kunne møde den høje efterspørgsel, bliver vi nødt til at opnå et produktions antal på flere hundrede enheder im timen. Derfor valgte vi et koncept som garanterer tilgængelighed på det højeste niveau med et rotationsbord og to hurtige robotter.”

Detaljeret samlingstrin
Samlingsprocessen begynder med indsætningen af bøsninger, der fremføres til overførselspositionen enkeltvist via en vibrerende skål. Det er her, at kamerasystemet identificerer positionen af bøsningen og videregiver denne information til Yaskawa robotten, der samler delen op og bringer det hen til et andet vision system, som læser delens nummer og undersøger det for mangler. Den kompakte MH5LS 6-aksede robot sætter derefter bøsningen hurtigt og præcist ind rotationsbordet.
Rotationsbordet takter frem til station 2. Det næste trin er pneumatisk indførsel af retur fjedrene, før den hos station 3 bliver undersøgt af et vision system for den korrekte placering og fiksering af fjedrene. System 4’s opgave er at aflevere knappen og samle mellemstykket. Efter at passere station 5, som er uden opgave, sker der endnu en integreret QS kontrol på station 6, hvor en række funktioner bliver undersøgt.

Et særligt indviklet trin bliver udført hos station 7, hvor den anden Yaskawa 6-aksede robot udfører den endelig opgave om at tilpasse kraven. MH12 samler kraven op med sin vakuum griber og placerer den på bøsningen i et genialt bevægelsesmønster. Det er i denne proces, at robotten skal agere med ekstrem præcision, da kraven skal være placeret med en bestemt vinkel, for at den forsigtigt kan klikkes på plads. 

Ligeså stringente krav er der hos den næsten station, hvor robotten tager de færdigsamlede bøsninger og skyder dem ud via en skakt. Endnu engang skal robotten leve op til forventningerne om præcision og, mere specifik, retningspræcision. Som Lamprecht understreger: ”Fjernelsen af de færdige dele fra overførselsenheden er ret svært, da bøsningen har en horisontal vinkel til hovedet. Robotten kan ikke bare trække delen ud fra overførselsenheden med en vertikal vinkel. Den bliver nødt til at justere banen så den passer til den stejle position af bøsningen, hvilket, oveni det, varierer den med 13 grader, afhængig af delens variant. Takket være fremragende bevægelseskontrol udfører MH12 denne opgave hurtigt og nøjagtigt, hvilket gør det muligt for os at overholde cyklustiderne.

Det nye og avanceret kontrol teknologi
Lamprecht forklarer grunden til, at beslutningstageren hos Ros valgte Yaskawa som robotleverandøren: ” For det første, så var firmaets oplevelse med de Japanske robotter positive, og de så ingen grund til at ændre deres ”one-stop-shop” strategi. For det andet, så blev valget af Yaskawa afgjort af den gode gentagsnøjagtighed hos robotterne, høje hastighed og nemme tilslutning til billedbehandlingssystemet via Profinet.”
Når det kommer til kontrol- og kommunikationsteknologi, er fabrikken fyldt med det nyeste og mest avancerede. Den konventionelle installering blev skiftet ud til fordel for kommunikation via Profinet, hvilket førte til en væsentlig reducering i omkostninger. Alle overførselsenheder er udstyret med en RFID chip som, blandt andet, gør det nemmere at identificere dem. Dette er et vigtigt element, da der skal adskillige overførsels enheder til, for at samle de 8 forskellige bøsnings versioner. Via RFID er det nemt at verificere at den rette del for den valgte komponent er placeret på the rotationsbordet. Ikke nok med det, men data fra hver samlings station bliver også gemt på chippen.

Derudover, så har operatørholdet meget nemt med at drive fabrikken. Selvom opgaver med lastning og aflastning er udført primært manuelt, så fungerer alle samlingens stationer fuldt automatisk. Brug af systemet er ekstremt simpelt: operatøren vælger den passende variant på kontrolenheden og begynder samlingsprocessen. Systemet kan straks genkende en defekt del og stopper derefter samlingsprocessen. 

Samlet set så tilfredsstiller systemet, der blev designet og bygget internt, alle specifikationer. Lamprecht opsummerer: ”Fabrikken opnår de specificerede cyklustider og møder den fornødne fleksibilitet der skal til for samling af alle versionerne. Den har et meget kompakt design, så vi kan minimere pladsforbruget, og den består af førsteklasses komponenter, inklusive de 2 Yaskawa robotter som garanterer effektivitet og tilgængelighed. Alt dette, uden omkostninger for eksternt ingeniørarbejde – kunne man ønske sig mere?