Aktuální vydání

celé číslo

07

2020

Řízení distribučních soustav a chytrá města

Měření a monitorování prostředí v budovách a venkovním prostředí

celé číslo

Linka na výrobu umělé kůže obsluhovaná robotem

Na přístrojové desky osobních automobilů jsou kladeny specifické požadavky – vedle vhodného uspořádání všech ovládacích prvků je důležité, aby lahodily oku a byly příjemné také na omak. Proto se potahují „umělou kůží“, tedy odolným materiálem na bázi PVC, který svým vzhledem a fyzikálními vlastnostmi imituje kůži. Na plně automatizovanou linku na výrobu umělé kůže pro přístrojové desky osobních automobilů jsme se jeli podívat do výrobního závodu Magna Exteriors & Interiors Bohemia v malebném městečku Libáň uprostřed Českého ráje. Vzhledem ke složitému tvaru přístrojové desky se potah z umělé kůže vyrábí nanášením práškového termoplastického elastomeru na lícovou stranu horké negativní kovové formy. Pro manipulaci s těžkou formou byl na této lince instalován průmyslový robot M-900iA/600 od FANUC Robotics.

Šestiosý robot se stará o kvalitní výrobu

Sériová linka na výrobu umělé kůže byla navržena ve spolupráci se systémovým integrátorem, firmou Aura Engineering, a uvedena do provozu 1. září 2011. Na pořízení linky byla získána finanční podpora z fondů Evropské unie, a to v rámci Operačního programu Podnikání a inovace (OPPI).

Dominantním prvkem linky je šestiosý robot od firmy FANUC Robotics typu M-900iA/600 o nosnosti 600 kg, který je vybaven ramenem vykonávajícím pohyb v prostoru v dosahu 2 832 mm s opakovatelnou přesností pohybu 0,3 mm. Nosnost robotu a jeho dosah byly rozhodujícími faktory, proč padla volba právě na tento typ. Rameno robotu je vybaveno tak, aby svými upínacími prvky mohlo uchopit jednak formu pro výrobu umělé kůže, jednak desku opatřenou ohřívači vzduchu, která je určena k nanášení práškového elastomeru na formu. Díky tomuto vybavení je robot schopen obsluhovat jednotlivé technologické stanice umístěné okolo robotu v dosahu pohyblivého ramena:

–   dva předehřívací rámy pro formu,

–   tvořicí jednotku pro nanášení práškového termoplastického elastomeru,

–   otočnou chladicí a vyjímací vanu s horizontální osou otáčení.

Forma se předehřeje v předehřívacím rámu (obr. 1), poté je ramenem robotu uchopena, přenesena a upevněna do rotačního rámu tvořicí jednotky. Tam je dále ohřívána a nato je na ni nanášen práškový elastomer. Robot uchopí desku s ohřívači vzduchu a upne ji na formu v tvořicí jednotce. Forma je s naneseným práškem dohřívána ohřátým vzduchem z této desky. Robot uchopí formu i s deskou s ohřívači (obr. 2), přenese ji do chladicí vany a odepne od ní desku s ohřívači vzduchu. Po ochlazení je umělá kůže vyjmuta z formy a postupuje k dalšímu zpracování. Jakmile robot umístí formu do chladicí a odebírací vany, je jeho rameno uvolněno k dalšímu cyklu, který začíná odebráním formy z předehřívacího rámu.

Úsporné manipulační trasy díky simulacím

Před projektanty z firmy Aura Engineering byl postaven úkol navrhnout manipulační trasy tak, aby robot s velkým břemenem nevykonával ve stísněném prostoru žádné složité pohyby. K elegantnímu vyřešení tohoto úkolu přispěl simulační software Roboguide firmy FANUC Robotics. Tento software dovoluje simulovat v režimu off-line celý robotický proces. Roboguide automaticky vytvoří referenční programy pro kalibraci simulované buňky ve skutečném robotickém systému. V případě kolize robotu během simulace se objeví vizuální varování. Software také analyzuje časy jednotlivých programových kroků, aby bylo možné dosáhnout co nejkratší doby cyklu. Simulovat lze funkce všech modelů robotů typu FANUC. Pro různé funkce robotů obsahuje software Roboguide speciální nástroje, např. pro navrhování manipulačních tras se používá nástroj Handling, pro obloukové svařování ArcTool apod. Grafický výstup výsledků simulace či videosoubor ve formátu .avi lze použít v dokumentaci nebo ve studii proveditelnosti.

„Díky simulacím v RoboGuide jsme zákazníkovi prokázali, že vybraný robot bude splňovat jak požadavky na tvar manipulace, tak i časové limity manipulací. Instalace v reálném prostoru následně potvrdila simulované předpoklady a my se můžeme těšit z trvající přízně zákazníka ve vývojových úkolech.“

Co dokázal robot

Využitím robotu firmy FANUC Robotics s velkou nosností se výrazně zkrátila doba manipulace při výrobě umělé kůže v závodě Magna Exteriors & Interiors Bohemia v Libáni. Linka je v provozu ve třísměnném provozu pět pracovních dní v týdnu a za jeden den vyrobí přibližně 500 výrobků. Přednostmi robotu M-900iA/600 je jeho nosnost, velký dosah a schopnost uchopit formu i desku s ohřívači vzduchu. Díky tomu bylo možné umístit stanice pro předehřev, nanášení prášku a chlazení okolo robotu, docílit uspořádání velmi úsporného na prostor.

(ev)

Obr. 1. Robot zakládá formu do předehřívacího rámu

Obr. 2. Robot přenáší desku s ohřívači vzduchu

Výrobní závod Magna Exteriors & Interiors Bohemia v Libáni

Společnost Magna s celosvětovou působností je výrobcem a dodavatelem komponent a systémů pro automobilový průmysl. Od května 2009 je její součástí firma Magna Exteriors & Interiors Bohemia se sídlem v Liberci. Ta vyvíjí, vyrábí a prodává technicky náročné díly z plastů pro automobilový průmysl, např. přístrojové desky, dveřní výplně, nárazníky atd. Jeden z výrobních závodů této firmy sídlí v městečku Libáň v Českém ráji. Zaměstnává přibližně 550 lidí a vyrábí různé plastové díly pro automobily, jako jsou dveřní výplně, kličky, umělé kůže na přístrojové desky automobilů a loketní opěrky. Tento výrobní závod má dlouhou tradici. Od roku 1946 byl součástí národního podniku Plastimat a vyrábělo se v něm zejména nábytkové kování. Díly pro automobily jsou v závodě vyráběny od roku 1992, kdy byl začleněn do firmy Eurotec Systemteile GmbH a získal zakázku na dveřní výplně pro vůz Škoda Favorit. Postupně zde byla výroba přizpůsobena pro dveřní výplně a další součásti všech modelů vozů Škoda – Felicia, Fabia, Suberb, Roomster a Yetti. Závod získal také zakázky na dodávky dílů pro vozy Audi a Citroen. Výroba byla postupně rozšiřována a závod několikrát změnil majitele i název. V současné době patří společnosti Magna a jsou zde v provozu montážní linky na výrobu dveřních výplní s technologiemi pěnění, děrování a svařování, dále vstřikovací stroje, linky na výrobu umělých kůží, kašírovací linky a linky pro termoplastické tváření dřevovláknitého materiálu, tzv. polywoodu.