Niezależnie od tego, czy chodzi o samochody osobowe czy pojazdy użytkowe – elementy konstrukcyjne pojazdów muszą być produkowane zgodnie z najwyższymi standardami jakości; inne postępowanie może szybko przynieść negatywne skutki pod względem stabilności i bezpieczeństwa. Jednocześnie dostawcy znajdują się pod ogromną presją obniżania kosztów w celu utrzymania konkurencyjnych cen. Zautomatyzowane procesy często stanowią tutaj rozwiązanie, zarówno w celu podniesienia jakości, jak i bardziej wydajnej i ekonomicznej produkcji. Firma DALEX Schweißmaschinen GmbH & Co. KG zoptymalizowała produkcję dostawcy dzięki dwóm komorom robota spawalniczego. Różne warianty podpór do profili dachowych do kabin samochodów ciężarowych są automatycznie uzbrajane i spawane za pomocą nakrętek i elementów z blachy – w najkrótszym możliwym czasie.
Rosnące wymagania względem jakości, krótsze terminy dostaw, spadające ceny, rosnąca presja konkurencyjna – oto wyzwania, którym muszą sprostać zwłaszcza dostawcy dla przemysłu motoryzacyjnego i pojazdów użytkowych. Efektywne i ekonomiczne rozwiązanie często tkwi w zautomatyzowanych procesach produkcyjnych. Oprócz sprawdzonych maszyn standardowych DALEX opracował komory robotów, zautomatyzowane urządzenia i połączone ze sobą rozwiązania kompleksowe dla wszystkich procesów zgrzewania elektrycznego oporowego. Producent podpór do profili dachowych do kabin samochodów ciężarowych również skorzystał z wiedzy przedsiębiorstwa z wieloletnią tradycją w Wissen w celu racjonalizacji produkcji.
Wyzwanie: duży zakres wariantów
W tym celu DALEX zaprojektował dwie komory robota, w których nakrętki i elementy z blachy są automatycznie spawane do podpór profili dachowych. „Szczególną cechą tych dwóch komór robota jest obróbka różnych geometrii profili dachowych. Do odbioru nieporęcznych elementów roboty wymagają systemu chwytaków odpowiedniego dla danego typu. Z tego powodu zbudowaliśmy pionowo ułożoną stację chwytakową do adaptacji i przechowywania odpowiednich chwytaków. Zmiana odbywa się online bez zatrzymywania urządzenia”, mówi dr inż. Henning Grebe, kierownik działu projektowania w DALEX Schweißmaschinen GmbH & Co. KG.
Roboty obsługują różne profile dachowe i przenoszą je do stacjonarnych zgrzewarek grzbietów. Stanowiska spawalnicze wykorzystywane są m.in. dla konstrukcji C. W przeciwieństwie do konwencjonalnych urządzeń do zgrzewania elektrycznego oporowego, oferują one wąską konstrukcję, dzięki czemu mogą nadal pasować do wąskich linii robota lub mają zredukowane geometryczne wystające kontury, szczególnie podczas pracy z nieporęcznymi i dużymi elementami. W maszynach nakrętki spawalnicze są następnie umieszczane w różnych miejscach i spawane do profili. Urządzenie mocuje również elementy z blachy, takie jak kątowniki, do podpór profili dachowych. W tym celu podpory profili dachowych są umieszczane w wielofunkcyjnych nośnikach elementów obrabianych, gdzie dodatkowe elementy z blachy są następnie umieszczane i zgrzewane za pomocą punktowej zgrzewarki kleszczowej obsługiwanej przez robota.
Jeśli takie komory mają ręczne stacje wprowadzania danych, to zazwyczaj są one wprowadzane dwukrotnie. Pozwala to operatorowi na zaopatrywanie komór online podczas spawania w zakładzie. Małe elementy – nakrętki i elementy z blachy – są przenoszone na miejsce za pomocą przenośnika łańcuchowego w magazynie.
Zapewnienie produkcji i jakości
Ponieważ dostawca zawsze produkuje wszystkie rodzaje niezbędnych profili dachowych do kabiny samochodu ciężarowego w zestawie, oba zakłady pracują równolegle, aby każdy mógł wyprodukować określoną liczbę profili. Dr inż. Henning Grebe: „W nagłych wypadkach, na przykład w przypadku awarii, jedna komora może częściowo przejąć zadania innych. Chociaż nie jest to optymalne rozwiązanie, ponieważ nośniki detali muszą być przenoszone z jednej komory do drugiej, to jednak jest to lepsze niż przestój w produkcji”.
„Dobre do garnuszka, a złe do brzuszka” – komory robota firmy DALEX też postępują według zasady Kopciuszka. Czujniki sprawdzają gotowe elementy pod kątem nieprawidłowych pozycji załadowczej lub sił spawania. Tak zwane części NOK (części nie w porządku) są następnie składowane w określony sposób w urządzeniu, a dobre części opuszczają je za pośrednictwem przenośników taśmowych. W ten sposób żadne wadliwe części nie są wysyłane do dalszej obróbki i utrzymywane są wysokie standardy jakości.
Plus: bardzo krótkie czasy taktowania
Pomimo nieporęcznej geometrii różnych podpór profili dachowych, obróbka powinna przebiegać bardzo szybko. DALEX wykorzystuje również symulacje robotów do analizy czasu taktowania, aby dowiedzieć się, czy wdrożenie jest możliwe w określonym przedziale czasowym. „W przypadku prostych operacji na podstawie wartości opartych na doświadczeniu wiemy, ile czasu potrzeba na wykonanie konkretnego zadania, np. otwieranie i zamykanie chwytaka lub ruchy w zakresie obsługi”, mówi dr inż. Henning Grebe. „Jednak w złożonych procesach te wartości oparte na doświadczeniu nie są wystarczające i dają zbyt niedokładne wyniki. Tu właśnie zaczyna się symulacja robota. Symulujemy rzeczywisty proces za pomocą wszystkich ruchów i czasów spawania. Następnie obliczamy możliwy czas taktowania na podstawie sumy czasów wejściowych i prędkości ruchów”.
W tym projekcie czasy taktowania były zależne od profilu. Oznacza to, że do każdego profilu był przypisany czas taktowania. Nie chodziło tu o indywidualny czas taktowania, ale o to, że ilości roczne zostały osiągnięte w połączeniu z indywidualnymi czasami. Wcześniejsza analiza czasu taktowania i symulacja pomagają firmie DALEX określić możliwości techniczne na wczesnym etapie.
