Aktuální vydání

celé číslo

03

2021

Digitální transformace, chytrá výroba, digitální dvojčata

Komunikační sítě, IIoT, kybernetická bezpečnost

celé číslo

Manipulace s díly a montážními sestavami v automobilovém průmyslu

Společnost BMW požadovala pro svůj závod v Regensburgu (Německo) vyřešit úlohu manipulace s kompletními, smontovanými předními a zadními nápravami a dveřmi vozů řady 1 a 3.

Pro manipulaci s předními a zadními nápravami si společnost BMW vybrala tři roboty KUKA: jeden KR 500 a dva KR 360. Robot KR 500 vybírá smontované přední nápravy z montážní linky a pokládá je na dopravník následné montážní linky automobilových agregátů. Kombinované uchopovací zařízení robotu KR 500 je vhodné pro všechny typy náprav vozů řady 1 i řady 3. Navíc splňu­je požadavek společnosti BMW, aby díly nápravy, které se mohou při manipulaci volně pohybovat, byly na místě montáže uvedeny do stanovené pozice a zafixovány. Díky tomu může robot při montáži na agregát přesně umístit všechny součásti šroubových spojů.

Dva roboty KR 360 s velkou nosností manipulují se zadními nápravami. První robot odebírá nápravy z montážní linky a umisťuje je do zásobníku na kombinovaný nosič polotovarů. Druhý robot je ze zásobníku odebírá a umisťuje je na vozík montážní linky auto­mobilových agregátů. Stejně jako v předchozím případě, u předních náprav, i zde je přesná pozice, nutná k následující montáži, určována měřicím systémem Perceptron. Pro to, aby roboty KR 360 měly pro svou práci optimální pozici, montují se na podstavec vysoký 1,5 m. Díky speciálním uchopovacím zařízením mohou roboty manipulovat se všemi typy zadních náprav vyráběných v Regensburgu. Protože řídicí systém robotu ovládá uchopovací zařízení jako svou sedmou osu, jsou roboty KR 360 schopny uchopit nápravu za náboje kol bez ohledu na jejich rozchod.

Pro manipulaci s dveřmi je určena čtveřice robotů KR 150. Roboty pracují v párech a jejich ramena jsou vybavena 400mm nástavbami. Tyto roboty nahradily čtyři zdvihací zakladače spolu s jejich obslužnými zařízeními. V každém páru robotů je jeden urče­ný pro manipulaci s předními a druhý se zadními dveřmi. Pracovní sekvence robotů začíná, když prázdný vozík elektrického podvěsného dopravníku zastaví v pracovní stanici. Robot otočí své rameno k montážní paletě na dopravníku, sejme ji z podvěsného vozíku a uloží na spodní úroveň stanice. Tím je paleta připravena k naložení. Zde dva dělníci připraví dveře odpovídající typu karoserie a zavěsí je na paletu. Potom robot naloženou paletu vyzvedne zpět a vrátí na závěsný vozík dopravníku. Velká opakovatelnost pohybů robotu zabraňuje poškození přenášených dveří nebo mechanismů dopravníku. Protože roboty jsou volně programovatelné, je zařízení velmi flexibilní. Společnost KUKA byla navíc schopna splnit požadavek zákazníka na provozně spolehlivé uchopovací zařízení jednoduché konstrukce.

Přínosy

Velká flexibilita

Roboty s velkou nosností, KR 500 a KR 360, poskytují výrobní lince vysoký stupeň flexibility s ohledem na časté změny typů a variant vyráběných automobilů. Současně je velmi pružná také montáž robotů: vzhledem k velkému pracovnímu dosahu mají konstruktéři dostatek volnosti, kam roboty umístit.

Zvýšená spolehlivost

Náhrada zdvihacího zakladače, který už neodpovídal současnému stavu techniky, průmyslovými roboty vede ke zvýšení spolehlivosti a dostupnosti výrobního zařízení. Roboty navíc dávají možnost, na rozdíl od jednoúčelového zdvihacího zařízení, snadno optimalizovat proces manipulace s materiálem.  

Práce v nouzovém režimu

Společnost BMW také využívá integrované řešení pro práci v nouzovém režimu. Jestliže se jeden z robotů KR 150 porouchá, převezme činnost druhý pár robotů, který ji bude vykonávat navíc ke své práci. Roboty mají dostatečnou rezervu, aby mohl být jejich výkon dočasně zvýšen o 100 %, a pracoviště tak neztratilo synchronizaci s taktem podvěsného dopravníku.

Rychlé uvedení do provozu

Další výhodou robotů je krátká doba potřebná k jejich uvedení do provozu. Urychluje ji např. standardizované rozhraní mezi řídicími systémy vyšší úrovně a řídicími systémy robotů, stejně jako využití osvědčených softwarových modulů.  

(KUKA Roboter)

Obr. 1. Výrobní linka automobilky BMW v Regensburgu

Rozsah dodávky:

  • jeden robot KUKA KR 500 s nosností 500 kg,
  • dva roboty KUKA KR 360 s nosností 360 kg,
  • čtyři roboty KUKA KR 150 s nosností 150 kg,
  • řídicí systémy pro roboty založené na průmyslových počítačích, včetně operátorského panelu s rozhraním podobným Windows,
  • uchopovací zařízení,
  • programování robotů,
  • služby instalace a uvedení do provozu.