Aktuální vydání

celé číslo

03

2021

Digitální transformace, chytrá výroba, digitální dvojčata

Komunikační sítě, IIoT, kybernetická bezpečnost

celé číslo

Linka na výrobu navijáků tříbodových bezpečnostních pásů

Firma TRW Carr s. r. o. vyrábí bezpečnostní pásy, zámky a západky. Instalovala novou montážní linku na výrobu druhé generace navijáků tříbodových bezpečnostních pásů typu Active Control Retractors. Jelikož jde o výrobu dílů zajišťujících bezpečnost osob v automobilu, veškeré signifikantní a kritické kvalitativní charakteristiky výrobku a procesu jsou zajišťovány automatickými prostředky. Mezi těmito prostředky zaujímají významnou pozici kamerové systémy, čtečky kódů a zobrazovací panely od firmy Cognex.

Při specifikaci linky byly stanoveny dva základní vstupní parametry: plánovaný cyklus 12 s na jeden kus a maximálně jedenáct přímých výrobních pracovníků. Při vypracovávání návrhu výrobní linky byl také kladen zvláštní důraz na její kompaktnost a robustnost. Automatická zařízení všech výrobních stanic jsou navržena tak, aby vyhovovala aktuálnímu standardu pro zamezení chyb ( tzv. mistake proofing standard). Dále bylo záměrem zajistit co největší pohodlí obsluhy zejména zlepšením ergonomie pracoviště, jednoznačným a logickým přísunem a rozmístěním materiálu a také zajištěním mezioperační zásoby mezi pracovišti. Každé pracoviště je řízeno nezávislým programovatelným automatem Siemens Simatic s vizualizací na barevných dotykových obrazovkách TP177b. Byla zde také zavedena vzdálená diagnostika stroje, takže dodavatel je schopen ihned reagovat na zjištěný problém a odstranit jej, aniž by musel cestovat. Oproti původní lince N21 byla v nové lince N26 významně technicky vylepšena jednotlivá pracoviště (obr. 1).

Výrobní stanice N26-1, určená pro montáž elektromotoru a mazání hřídelek převodovky, je rozšířena o novou pozici otočného stolu, na které jsou automaticky vyjímány díly a tříděny na dobré a špatné. Velmi důležitým prvkem pro zajištění správnosti, přítomnosti, orientace a pozice vstupních dílů zde umístěným je kamerový systém Cognex In-Sight Micro 1020 a navíc také stacionární čtečka Cognex DataMan 100X pro čtení kódu Datamatrix ze štítku elektromotoru (obr. 2b).

Následující stanice N26-2 (obr. 3) pro montáž převodovky předepínače je rovněž vybavena kamerovým systémem In-Sight Micro 1100, který je zde opět využit ke zjišťování správnosti vstupních komponent. K vizualizaci snímaných charakteristik byl zvolen panel Cognex VisionView 700. Obrazovka je propojena s kamerami In-Sight Micro 1020 a In-Sight Micro 1100, a ve spojení s PLC tak tvoří ucelený systém pro rozpoznávání a napravování zjištěných neshod.

Proces stoprocentního ověřování vstupních komponent, jejich kritických a signifikantních znaků, je plně automatizován. Jestliže je do montážního přípravku založena součást, která nesplňuje požadované parametry, kamerový systém Cognex, napojený na PLC pro řízení stroje, vadu odhalí a neumožní spuštění výrobního procesu. Snímáním kamerami se předchází výrobě zmetků, což je pravidelně ověřováno hodnocením způsobilosti výrobního procesu a v případě měřitelných znaků také analýzou systému měření, MSA.

Lisování pinu a rohatky (stanice N26-4) v minulých letech způsobovalo velké problémy ve výrobě a co se kvality týče. Proto byl vyvinut nový, robustní způsob lisování a odměřování celkové délky cívky s pinem. Před zalisováním pinu musí být kamerovým systémem Cognex In-Sight Micro detekován správný binární kód cívky (obr. 4). Kód je opět v průběhu snímání zobrazován na panelu Cognex VisionView 700. Následně jsou pin a rohatka současně vylisovány, přičemž během lisování je průběžně vyhodnocován nárůst síly a hloubka zalisování. Po dosažení hloubky zalisování 2 mm je automaticky změřena celková výška cívky a poté je lisovacímu servopohonu válce Promess vyslán signál, o kolik milimetrů hlouběji má pokračovat v lisování tak, aby dosáhl nominální hodnoty celkové délky cívky dané výkresem.

U stanice N26-9 je oproti původnímu konceptu novinkou lisování krytky senzoru v poloze zvané in-car position. Naviják je zakládán do své nulové pozice a krytka senzoru je před lisováním opatřena senzorem, který je tak při lisování v zavřené poloze; proto nedochází ke kolizi mezi pákou gravitačního senzoru a rohatkou spojky. Instalovaný kamerový systém Cognex InSide Micro je zde využit k detekci sestavy gravitačního senzoru.

Potřeba automatizovaných výrobních procesů a nutnost zaručit nejvyšší kvalitu zejména výrobků, které zajišťují pasivní bezpečnost osob v automobilu, vedla firmu TRW Carr k použití nejlepších dosažitelných technologií, mezi něž patří zpracování obrazu kamerovými systémy firmy Cognex, jejichž výkonnost, způsobilost a spolehlivost byly opakovaně prokázány.

Více informací zájemcům sdělí naši prodejci Pavel Sejček (info.cz@cognex.com) a Jan Kučera (info.sk@cognex.com).

Ing. Lukáš Mildorf, Ph.D., TRW Carr s. r. o., Stará Boleslav

Obr. 1. Celkové upřádání linky na výrobu navijáků bezpečnostních pásů

Obr. 2. Stanice N26-1 pro montáž elektromotoru a mazání hřídelek převodovky: a) zakládací prostor, b) detail detekce kódu Datamartix elektromotoru

Obr. 3. Stanice N26-2 pro montáž převodovky předepínače: a) ergonomické uspořádání stanice, b) detail rozmístění ozubených kol a spojky v převodovce navijáku, c) kamerová kontrola správnosti ozubených kol a spojky v předepínači

Obr. 4. Vizualizace detekce binárního kódu na cívce navijáku ve stanici N26-4

Obr. 5. Jak vzniká naviják tříbodových bezpečnostních pásů: a) podsestava předepínače s elektromotorem, b) podsestava držáku navijáku, c) podsestava krytky senzoru navijáku, d) kompletní sestava navijáku ARC2