Aktuální vydání

celé číslo

10

2017

Systémy pro řízení výroby, PLM, SCADA

celé číslo

Kooperující roboty ve Škoda Auto Vrchlabí založily již miliontý píst převodovky DQ 200

Moderní závod Škoda Auto ve Vrchlabí zaznamenal významné jubileum: kooperující robot LBR iiwa od firmy KUKA, který přímo spolupracuje se zaměstnanci závodu na společné výrobní lince, založil již miliontý píst řazení do automatické sedmistupňové převodovky DQ 200. Kooperující roboty zavedla Škoda Auto ve Vrchlabí jako první ze závodů koncernu VW v České republice.

Automatické převodovky automobilů jsou složitá zařízení, při jejichž výrobě je třeba maximální přesnost a opatrnost. Na správnou funkci a životnost převodovek má vliv nejen přesnost výroby mechanických dílů a spolehlivost elektronických komponent, ale také jejich správná montáž. Citlivé díly převodovky, zvláště díly řídicí mechatronické jednotky, může poškodit i malý náraz. Životnost převodovky zkracuje také prach a vlhkost uzavřené uvnitř skříně jednotky. Řídicí mechatronické jednotky převodovek se proto montují v čistých prostorech.

Automatická převodovka DQ 200

Sedmistupňová přímo řazená převodovka DQ 200 patří mezi nejmodernější automatické převodovky a díky dvěma spojkám poskytuje pohodlí řazení automatické převodovky v kombinaci s rychlým přeřazováním. Převodovka totiž má zvlášť liché a sudé převodové stupně a spojky zajišťují, že v době, kdy jedna část převodovky řadí, druhá je ještě v záběru. V řídicí mechatronické jednotce převodovky DQ 200 jsou čtyři písty řazení. Každý je spojen s vidlicí určenou k řazení převodových stupňů.

Náročnost montáže

Zakládání pístu řazení do řídicí jednotky převodovky je práce, která je velmi náročná na přesnost. Pracovnice, která tuto operaci vykonává, musí provádět opakované pohyby s maximálním soustředěním a přesností. Poškození při zakládání pístu by totiž mohlo vést k nefunkčnosti převodovky. Proto byla snaha tuto únavnou a náročnou operaci svěřit robotu. Ten však musí při montáži spolupracovat s lidskou obsluhou, která mu připravuje palety s písty. Klasický průmyslový robot zde proto není vhodný; řešením se ukázal být až kooperativní robot. 

Představení robotu LBR iiwa od firmy Kuka

Na trhu se v posledních pár letech objevilo několik typů kooperativních robotů. Technici vrchlabské Škodovky si vybrali LBR iiwa d firmy Kuka. Nejen proto, že Škoda Auto má s roboty této firmy největší zkušenosti, ale zejména proto, že tento robot nejlépe splnil jejich požadavky na rozsah pohybu, nosnost, přesnost a bezpečnost. Ta je u kooperujících robotů zvláště důležitá: robot, který pracuje v přímém kontaktu s člověkem, musí splňovat přísné bezpečnostní požadavky.

První robot LBR iiwa byl ve Vrchlabí do výroby zaveden v listopadu 2015, a protože se osvědčil, byl loni do provozu uveden také druhý robot, který vykonává stejnou činnost v druhé větvi montážní linky.

Roboty prokázaly nejen svoji velkou preciznost a kvalitu, ale také zvýšily efektivitu výroby. Doba prostojů je nyní méně než 1 % celkové doby výroby. A v prosinci 2016 založily již miliontý píst řazení.

Sedmiosé kooperativní roboty LBR iiwa  mají nosnost 7 kg a dosah 800 mm. Přesnost opakování polohy je 0,1 mm. Díky vysoce citlivým senzorům v každé z jejich sedmi os zakládají roboty písty řazení s největší opatrností. Jejich senzory registrují také případný kontakt se zaměstnanci, kteří pracují v bezprostředním okolí. Když se jej zaměstnanci omylem dotknou, robot se ihned zastaví, popř. opakuje svoji náročnou operaci znovu. Tím je neustále zajišťována bezpečnost zaměstnanců a současně i kvalita výroby.

Škoda Vrchlabí jako moderní strojírenský závod koncernu VW

Zavedení kooperujících robotů Kuka do výroby ve Vrchlabí je pokračováním investic do tohoto strojírenského závodu, jenž loni oslavil 70 let činnosti pod značkou Škoda a 152 let od založení. Od roku 2012 prošel úspěšnou transformací z montovny automobilů na špičkový závod na výrobu automatických převodovek. V současné době podnik disponuje nejmodernějšími technologickými zařízeními: kromě kooperujících robotů je možné zmínit se např. o špičkových strojích na výrobu ozubení a zejména o unikátních kalírnách: dvě vakuové s kalením v přetlaku helia a třetí spojující vakuovou cementaci a kalení pod lisem. Stroje obsluhuje vysoce profesionální tým zaměstnanců. Do rozvoje vrchlabského závodu investovala Škoda Auto více než 250 milionů eur.

Denně se zde vyrobí až 2 000 převodovek DQ 200 pro automobily Škoda, Audi, Volkswagen a Seat. Od počátku jich zde bylo vyrobeno téměř jeden a půl milionu v celkem šestnácti variantách pro různé vozy koncernu Volkswagen.

[Materiály ŠKODA AUTO a. s.]

Petr Bartošík

Obr. 1. Robot LBR iiwa odebírá písty řazení a následně je zakládá do řídicí mechatronické jednotky

Mechatronická řídicí jednotka převodovky DQ 200

Mechatronická řídicí jednotka převodovky DQ 200 je samostatná jednotka, která se na převodovku připojuje přírubou. Je to centrální řídicí jednotka převodovky a obsahuje elektronickou a elektrohydraulickou řídicí část. Má vlastní olejový okruh, nezávislý na olejovém okruhu celé převodovky.

Výhodou tohoto uspořádání je skutečnost, že všechny snímače, kromě snímače otáček převodovky, i akční členy jsou součástí řídicí jednotky. Používá se zde hydraulická kapalina určená výhradně pro tuto jednotku a vlastní olejový okruh zabraňuje zanášení částeček vznikajících otěrem mechanických dílů převodovky do řídicí jednotky.