Aktuální vydání

celé číslo

08

2021

Digitální transformace a konvergence provozních, informačních a inženýrských systémů

Výzkum, vývoj a vzdělávání v automatizaci

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