Aktuální vydání

celé číslo

02

2024

Amper 2024

celé číslo

Od prototypu k sériové výrobě

Zavádění nových výrobků na trh vyvolává potřebu vývoje dílů nutných pro jejich kompletaci. Stoprocentně to platí v automobilovém průmyslu, kde je cesta od prototypu k sériové výrobě nového typu vozu opravdu náročná a rychlá. Příprava nového výrobního programu s sebou nese mnoho úskalí od vývoje jednotlivých výrobních, montážních a testovacích strojů přes organizaci a logistiku až po rozběhnutí a vyladění výrobní linky. Článek popisuje instalaci nové technologické linky na výrobu palivových nádrží pro automobily Škoda, Volkswagen a Audi ve společnosti YAPP CZECH AUTOMOTIVE SYSTEMS, která na projektu nové výrobní linky spolupracuje se společností DEIMOS, výrobcem automatizační techniky.

 
„Ve spolupráci s koncernem VW se připravujeme na výrobu nových typů palivových nádrží, což na nás klade požadavky v podobě zavedení nové výrobní linky,“ uvádí čtenáře do problematiky Pavel Lála, Deputy General Manager společnosti Yapp Czech Automotive Systems. Prototyp palivových nádrží firma obdržela před několika měsíci. To už byla v jednání se společností Deimos, jejímž úkolem bylo navrhnout a zkonstruovat významnou část výrobní linky, ze které budou sjíždět dva typy přípojné trubice palivových nádrží, jež jsou určeny do nových modelů vozů koncernu VW. Ve společnosti Yapp tou dobou odborníci již intenzivně pracovali na plánování vlastního provozu, organizaci, logistice, náboru nových pracovníků a dalších záležitostech, které s novým výrobním programem souvisejí. Z technického vybavení bylo zabezpečeno zařízení na tavení plastu, které se ve společnosti Yapp běžně používá. Další návazná technologická zařízení pro firmu Yapp zajišťují externí dodavatelé, odborníci na průmyslovou automatizaci. Největším nepřítelem je čas. Přípravný tým společnosti Yapp pracuje téměř nepřetržitě, aby výroba mohla být spuštěna v požadovaných termínech. První část linky ve společnosti Yapp pracovníci firmy Deimos již právě instalují.
 
Konstrukce robotického pracoviště řezání, chlazení a kontroly přípojných trubic palivových nádrží začala vznikat ještě před dodáním vlastních prototypů. Kromě standardních parametrů, jako je ergonomické uspořádání pracovních pozic a vstupních a výstupních míst výrobní linky, bylo třeba v první fázi vyřešit také bezpečnost celého pracoviště. Protože jde o automatický cyklus za využití robotů pro manipulaci, je bezpečnost zajištěna jak oplocením, tak kryty a optickými závorami, aby v poloautomatickém nebo zkušebním provozu byla vždy zaručena bezpečnost obsluhy. Jakmile firma Deimos obdržela technické specifikace výrobku, rozjely se konstrukční práce naplno. Bylo třeba vyřešit automatizaci celého procesu s důrazem na dostatečné dimenzování chlazení výrobků. Zařízení zajišťuje kompletní zpracování přípojné trubice palivových nádrží od vyjmutí z formy a ořezu jednoho z konců přes zvážení a označení štítkem až po zchlazení v přesné formě a ořez druhého konce výlisku palivové trubky. Po dokončení výrobního procesu je obrobený výrobek odložen robotem na gravitační skluz. Celé pracoviště je koncipováno tak, aby bylo obslouženo dvěma roboty značky KUKA.
 
Z přípravné pozice automatického zásobníku přebírá robot Kuka KR16 výlisek nosného držáku („bracketu“) a vkládá jej do formy vyfukovacího lisu (obr. 1). Robot KR16 je při svém dosahu 1 611 mm a nosnosti 16 kg rychlý, přesný a velmi tuhý. K manipulaci s brackletem mezi pozicemi ořezů a chlazení je použit robot Kuka KR30 L16, který je unikátní obrovským dosahem 3 102 mm (obr. 2, obr. 3). Díky takto dlouhému ramenu dokáže pracovat s rozměrnými díly a obsluhovat i několik strojů najednou.
 
Provoz automatizace chlazení, řezání a kontroly je řízen PLC od firmy Siemens. Pro snazší obsluhu a servis je pro kompletní vizualizaci a diagnostiku celého procesu nainstalován ovládací panel s dotykovým displejem. Systém registruje všechny operace této linky včetně kontrolních hodnot vážení, generuje unikátní evidenční čísla výrobků a přenáší je do nadřazeného systému společnosti Yapp.
 
„Spolupráce mezi týmy jede na plné obrátky, protože v průběhu projektu je třeba některá navržená řešení ještě upravovat a zdokonalovat. Nicméně od rozjezdu plné výroby nových modelů palivových trubek nás již dělí jen několik týdnů,“ uzavírá Pavel Lála.
 

Automatizace řezání, chlazení a kontroly

Roboty: Kuka KR16 a Kuka KR30 L16.
 
Chladicí stanice: Zásobník vody je vybaven regulací teploty s požadovanou hodnotou v rozsahu mezi 8 a 10 °C, aby byly výlisky rychle a dostatečně zchlazeny. Výrobky jsou zakládány do přesných tvarových forem, které jsou následně ponořeny do nádrže (obr. 4). Chlazeny jsou po celém povrchu brackletu, jak zvenku, tak zevnitř.
 
Dvě stanice řezání – za tepla a za studena: Zde je výlisek oříznut (obr. 5). Nůž je poháněn pneumaticky a odpad je shromažďován k recyklaci (obr. 6). Při řezání za studena je po klasickém ořezu brackletu ještě upraveno jeho hrdlo pomocí rotačního nože (obr. 7).
 
Stanice kontroly: Robot umístí trubice na váhu, údaje jsou vyhodnoceny, a je-li výrobek v pořádku, je označen etiketou a umístěn na dopravník. Je-li vyhodnocen jako neshodný, vloží ho robot do zásobníku určeného pro tyto díly.
 
Obr. 1. Stanice řezání za studena a robot KR16 pro vkládání polotovaru do vyfukovacího lisu
Obr. 2. Stanice chlazení, stanice řezání za studena a robot KR30 L16
Obr. 3. Robot KR30 L16 při manipulaci s horkým výliskem; teplota dosahuje přibližně 200 °C
Obr. 4. Jedno ze dvou lůžek stanice chlazení
Obr. 5. Stanice řezání za tepla a stanice kontroly
Obr. 6. Detail nože a lůžka stanice řezání za tepla
Obr. 7. Rotační nůž pro finální úpravu hrdla brackletu