Dodavatel systémů, firma AutomationsRobotic, přichází se zcela novou dimenzí – zavádí plně automatizované brousicí buňky s disponibilitou 99,65 % pro broušení komponent podvozků. Robotická buňka se dvěma 6osými roboty Yaskawa tak udává krok – co se týká autonomie, výkonu a flexibility. Když si ředitelé firmy AutomationsRobotic, pánové Walter Schaffhauser a Alexander Steiger a členové jejich týmu, podrobně pročetli zadání renomovaného dodavatele pro automobilový průmysl na zavedení systému robotického broušení, nebyli si jisti, jestli je tenhle projekt vůbec proveditelný. Úloha se zdála být na první pohled jednoduchá: broušení konkrétních ploch na komponentech vyrobených z hliníku metodou tlakového lití. To, co se původně zdálo být zkušeným systémovým integrátorům jako standardní aplikace, se jim brzy kvůli různým stanoveným omezením a speciálním požadavkům stalo skutečnou výzvou. Walter Schaffhauser vzpomíná: „Zadaného maximálního času 30 s pro vykonání všech brousicích operací jednoho cyklu by bylo obtížné dosáhnout i v případě, že by zařízení bylo zcela izolované. Začali jsme pochybovat o proveditelnosti této úlohy, protože zejména požadavky na flexibilitu a na disponibilitu byly opravdu hodně vysoké. Přestože jsme měli velkou důvěru v naše odborné znalosti, i tak jsme si museli dodat hodně odvahy, než jsme se odvážili zaručit celkovou disponibilitu systému 99,65 % – a to ve třísměnném provozu za velmi obtížných provozních podmínek.“ Aby si členové týmu AR (AutomationsRobotic) dokázali, že mají odvahu a motivaci a že jsou ambiciózní mladou firmou s dostatkem důvěry ve své vlastní schopnosti, tak tuto výzvu na broušení přijali. Navázali těsnou spolupráci se specialisty dodavatele pro automobilový průmysl a krok po kroku vyvinuli koncept, který plně vyhovoval požadavkům zadání. Při pohledu na systém upoutá jeho přesvědčivé a detailně propracované řešení, které svědčí o vysoké odbornosti obou zainteresovaných partnerů v oblasti automatizace. Popis ro botické brousicí buňky Plně automatizovaná brousicí buňka se skládá ze dvou sekcí pro roboty. Jsou v ní celkově tři oblasti, ve kterých probíhá broušení. Nejrůznější operace broušení komponentů podvozků mají na starosti dva 6osé roboty firmy Yaskawa. Větší z robotů – MS 80W – provádí operace v buňce, zatímco menší z robotů – MH 50 – vykonává operace broušení, při kterých přísuv vykonává nástroj. Díky svému velkému pracovnímu dosahu, který je větší než 2,2 m, a díky manipulační hmotnosti 80 kg, je robot MS 80W schopen vykonávat veškerou manipulaci s obrobky, a také ty operace broušení, při kterých je obrobek tlačen na nástroj. Sled operací je následující: komponenty podvozku se dopraví k robotické buňce na dopravním pásu. Až se obrobek dostane do polohy pro vyložení, okno robotické buňky se automaticky otevře, velký 6osý robot sáhne na pás a vtáhne komponent do buňky, kde má proběhnout obrábění. Pak se dveře zavřou, buňka se hermeticky utěsní a operace broušení mohou začít. Velký 6osý robot se následně přesune do stacionární brousicí stanice, kde provede různé operace, při kterých je obrobek tlačen na nástroj. Pak přesune obrobek do upínacího zařízení a inteligentní robot MH 50 na něm provede další operace broušení, při kterých přísuv tentokrát vykonává nástroj. Aby se nepřesáhl zadaný čas cyklu, firma AutomationsRobotic uspořádala celý proces tak, že roboty pracují na svých příslušných stanicích současně a že v buňce jsou vždy dva obrobky. Po ukončení broušení vyjme robot MS 80W součást z upínacího zařízení a postaví ji zpět na dopravní pás. Součást může být také přemístěna do servisní zásuvky – to v případech, kdy má být podrobena komplexní zkoušce kvality. Více ne ž 800 mo žných variant obrábění Dva význačné technické rysy demonstrují rozsáhlé know-how, které bylo do projektu vloženo. Jedním z těchto rysů je automatická kompenzace opotřebovaného brusného materiálu. Stav abraziva je neustále monitorován prostřednictvím senzorů. Dráhy pohybů robotů jsou na základě údajů získávaných ze senzorů neustále automaticky korigovány. Jen tímto způsobem je možno splnit náročné požadavky výrobce automobilů na konzistentní kvalitu obrábění a na vysokou spolehlivost procesu, přičemž všechny kroky jsou zdokumentovávány. Walter Schaffhauser je obzvláště hrdý na naprogramované volby, jež zahrnují velké množství uložených variant obrábění: „U komponent je definováno 5 ploch, které se obrábí vždy. Dále je definováno dalších 29 ploch pro doplňkové broušení, ty se navolí podle stupně opotřebení nástrojů pracujících v předchozím procesu tlakového lití hliníku. Obsluha může přímo vybrat nebo nevybrat tyto plochy individuálně, a to na obrazovce prostřednictvím vizualizace systému. Teoreticky vzato, kdybychom volně zkombinovali tyto plochy, dostaneme se na více než 800 variant obrábění. Každá z těchto variant se musela v robotu kompletně naprogramovat, což si vyžádalo hodně mravenčí práce.“ Roboty Yaskawa se dovedou vypoř ádat s brusn ým prachem Největším problémem ze zadání bylo ale dosáhnout disponibility systému 99,65 %, který pracuje v extrémních provozních podmínkách. Ze snímku pořízeného v místě instalace bylo zřejmé, jak náročné podmínky tam jsou. Extrémně jemný brusný prach byl usazený všude v buňce, také roboty jim byly pokryty. A když 6osý robot začne provádět operace broušení, tak je prostě nemožné fotografovat. Buňka se dostane do stavu „výstraha kvůli jemnému prachu“. Viditelnost je přitom menší, než nejhustší smog v Londýně. I když firma AutomationsRobotic udělala maximum a kvůli odstraňování prachu nainstalovala výkonné odlučovací systémy, zatížení robotů způsobené brusným prachem zůstávalo enormní. A dále, za 1440 minut celého pracovního dne je pro odstávky kvůli čištění systému nebo pro výměnu opotřebeného abraziva vyhrazeno jen 5 minut. „Faktu, že jsme nakonec této neuvěřitelně vysoké disponibility dosáhli, vděčíme zejména pověstné kvalitě robotů Yaskawa, které pracovaly vytrvale, i když musely odolávat velkému množství brusného prachu. U těchto 6osých robotů neexistuje pojem ‚chyba‘ – a to ani když se jedná o práci ve třísměnném provoze v extrémních podmínkách,“ říká Alexander Steiger. Jak je poznat podle opakujících se objednávek, je dodavatel, který distribuuje hromadně vyráběné hliníkové komponenty do jedné z největších německých automobilek, s průkopnickou brousicí buňkou firmy AutomationsRobotic očividně spokojen. „Dostali jsme objednávku na instalaci více brousicích systémů pro rok 2015. Že jsme tehdy na sebe vzali riziko a přijali náročnou výzvu, se nám bohatě vyplatilo. Když zákazník nakonec řekl, že je s námi zcela spokojen, tak nám spadl kámen ze srdce. Je to pro nás motivace, která nás pohání dál. Chystáme se konstruovat další robotické buňky,“ říkají svorně Walter Schaffhauser a Alexander Steiger.
