Простота побеждает сложность в автомобильных формовочных ячейках

Две идентичные, очень компактные ячейки для вертикального литья под давлением - одно из самых последних достижений завода KHG Plastics GmbH в Фельберге, Германия. Новые элементы, которые вместе могут производить около 40 000 переформованных электрических контактов в неделю для автомобильных осветительных систем, объединяют последовательность изготовления металла, формования, тестирования и упаковки в полностью автоматизированное производство. И они делают это с элегантностью и простотой.

Первоначально компания рассматривала перемещение деталей для выполнения этих разнообразных функций с помощью двух шестиосевых роботов, человека-оператора и дополнительной автоматизации. Но гораздо более простое предложение, разработанное производителем роботов Sepro и Kiki, локальным системным интегратором, убедило KHG Plastics, что ячейки будут более компактными и производительными с использованием трех линейных трехосных роботов, объединенных через единую систему управления. Это решение подсказывает другим разработчикам, как нестандартные подходы могут привести к успеху.

АВТОМАТИЗАЦИЯ НЕСКОЛЬКИХ ФУНКЦИЙ

Получив шанс изготовить новый литой металлический контакт для систем автомобильного освещения, компания KHG приступила к проектированию производственной системы для этой детали. Компания искала полностью автоматизированный процесс, который бы объединял различное производственное оборудование:

• Станок для пробивки и гибки металла для приема металлических заготовок и получения металлических контактов с ориентацией влево и вправо;

• Вертикальный термопластавтомат для приема и формования металлических штамповок;

• Испытательная станция для проверки на короткое замыкание переформованных контактов;

• Упаковочная станция, где «хорошие» правые и левые детали перемещаются в штабелируемые лотки, которые можно перемещать для дальнейшей автоматизации внутри компании или укладывать на поддоны и отправлять заказчику.

Поскольку приложение включало в себя перемещение деталей через серию операций до и после формования, компания рассмотрела первоначальное предложение, которое предусматривало использование двух шестиосевых роботов, которые обеспечивали бы рабочий диапазон на 360 ° вместе с возможностью обработки даже самая сложная часть манипуляций. Этот подход предполагал, что один большой шестиосевой робот, расположенный в центре, мог бы выполнять основную часть работы, перемещая детали от штамповочного станка через формование к испытательному устройству. Оттуда меньший шестиосевой робот будет извлекать детали и загружать их в лотки, которые затем поступают в автоматический штабелеукладчик лотков и на тележки для удаления.

Хотя логика предложения была ясна, у должностных лиц компании возникли вопросы, и они обратились за помощью к другим надежным деловым партнерам. Основываясь на прошлом опыте, они спросили Sepro, можно ли заменить самый большой шестиосевой робот линейным роботом.

После рассмотрения требований компании и сравнения альтернатив, Мариус Сванья, региональный менеджер по продажам Sepro, ответил:«Да». Его анализ показал, что линейный робот Sepro - трехосная модель S5-35 - может заменить большого шестиосевого робота в центре ячейки, уменьшая требования к занимаемой площади и обеспечивая более легкий доступ для замены пресс-форм, технического обслуживания и обслуживания гибки. , формовочное и испытательное оборудование в ячейке.

В ходе обсуждения Сванья предложил использовать второго линейного робота - меньшего размера Success 7 - для работы с тестируемыми деталями вместо меньшего шестиосевого робота. Наконец, был добавлен Success 11 для гибкой автоматизации работы с лотками для деталей. Поскольку линейные роботы могут быть размещены над формовочными машинами, они упростят размещение оборудования, уменьшат требования к занимаемой площади и улучшат доступ. Досягаемость не будет проблемой, поскольку их горизонтальные балки могут быть любой длины.

KHG была впечатлена логикой:«Мы увидели, что шестиосевой робот занял бы слишком много места и имел бы слишком ограниченный радиус действия, - сказал генеральный директор Лутц Карренберг. «Решение Sepro / Kiki объединило несколько стандартных роботов на очень маленьком пространстве. Это было основной причиной нашего решения ».

Карренберг добавил:«Сначала мы не обязательно думали о решении с тележкой для подносов, которая включала бы загрузку через третью роботизированную систему. Эта идея полностью исходила от Sepro, который уже реализовал нечто подобное. Это решение не только спасло нам много места, но также оптимизировали наш рабочий процесс и обеспечили высокую гибкость системы для будущих производственных задач ».

ЯЧЕЙКИ В РАБОТЕ

У каждого робота есть собственное управление Sepro Visual, и каждый индивидуально запрограммирован на выполнение своих собственных функций в ячейке. Однако элемент управления Visual 3 на первом и самом большом роботе, Sepro S5-35, также функционирует как «главный» элемент управления роботом, координируя безопасность ячейки и операции робота.

Большой робот Sepro S5-35 имеет горизонтальный ход 4000 мм. В ячейках KHG этот робот начинает производственный процесс, собирая четыре штампованных и гнутых металлических контакта (два правых и два левых) со стола челнока блока штамповки и гибки. Затем робот перемещается к вертикальной литьевой машине. После удаления четырех переформованных контактов из предыдущего цикла он помещает каждый из четырех металлических контактов в нижнюю половину формы, которая опирается на открытый поворотный столик машины. Инструменты на конце руки робота удерживают эти контакты ровно настолько, чтобы надежно зафиксировать их в нужном положении, прежде чем форма повернется в машину для повторного формования. Тем временем тот же робот помещает четыре готовые детали на испытательную станцию, где они проверяются с помощью теста на короткое замыкание 500 В. Затем «ведущий» робот S5-35 снова берет испытанные детали, перемещает приемлемые детали на станцию ​​передачи и удаляет неисправные детали из процесса.

Затем Sepro Success 7 берет проверенные детали со станции передачи, определяет их как левую или правую и помещает в соответствующий лоток для деталей. Этот робот имеет горизонтальный ход 1500 мм.

Наконец, робот Success 11 вступает во владение. Он отвечает за перемещение заполненных лотков с левыми и правыми деталями на станции разгрузки, где он укладывает полные лотки с деталями на подвижные тележки. Затем он извлекает другой лоток для деталей (левый или правый, в зависимости от того, какой полный лоток он опустил) со станций, содержащих пустые лотки, и помещает его на подвижный стол для заполнения.

Единственное участие человека в работе камеры - это удаление полных лотков с деталями примерно каждые 6 часов.

УПРОЩЕНИЕ МНОГОМАШИННОЙ ИНТЕГРАЦИИ

Обычно для интеграции и управления работой трех роботов и разнообразного оборудования для металлообработки, литья под давлением, электрических испытаний и загрузки / штабелирования лотков требуется отдельный ПЛК и обширное пользовательское программирование. Однако дизайнеры ячеек смогли координировать и интегрировать все ключевое оборудование в ячейке, используя возможности управления Sepro Visual 3.

Последнее улучшение интеграции Sepro, набор функций под названием Easy Package, включает не только функции взаимодействия инжекционного пресса и робота в Euromap 67, но и добавляет ряд дополнительных возможностей синхронизации, управления, мониторинга и обмена данными. Благодаря значительному расширению функциональности E67 и развитию протоколов Euromap (E79, E81), Easy Package от Sepro не только позволяет и упрощает интеграцию и управление инжекционными машинами и роботами, но и полными производственными системами, такими как двойные производственные ячейки KHG.

«На наш взгляд, простота интеграции - большое преимущество портфеля Sepro», - сказал Карренберг из KHG. Используя возможности интеграции Sepro через проверенных поставщиков, KHG получила две производственные ячейки, которые обеспечивают более элегантные, мощные и рентабельные результаты с меньшими затратами на программирование и интеграцию, чем более сложные системы, которые они сначала рассматривали. Поскольку и роботы Sepro, и визуальное управление разработаны с учетом потребностей литьевых машин, первоначальное программирование, эксплуатация и интеграция нескольких элементов, как считается, намного проще, как и перераспределение активов, когда будущие потребности требуют изменения производства.