Témata
Zdroj: Kaletech

Lepicí procesy s kolaborativními roboty

Automatizace, zkracování výrobních časů a šetření nákladů je každodenním tématem výrobních podniků. Každá vteřina uspořeného času či gram materiálu, totiž může být v dlouhodobém časovém horizontu klíčovou konkurenční výhodou, nezbytnou pro úspěch výrobku.

Jan Kaše

Vedoucí marketingu společnosti Kaletech.

Reklama

Pomalejší procesy nanášení lepidla a aplikace, které vyžadují vysokou přizpůsobivost polohy aplikátoru, se často provádějí ručně. Procesy ručního lepení jsou však často spojeny s vysokými náklady na lepidlo, protože se potřebná dávka provádí od oka. Dalším problémem může být ztráta kvality v důsledku nedostatečného množství lepidla. Monotónní, ale přesné rutinní úkoly jsou navíc náročné na soustředění pracovníka, zejména pod časovým tlakem nebo v případě únavy. Nepříjemným probuzením z rozjímání nezřídka bývá popálení se o lepidlo, které dosahuje teplot i 200 °C. Jak si tedy poradit s problémem lepení tvarově složitých dílů? Jak aplikovat pouze potřebné množství lepidla, zachovat kvalitu a opakovatelnost, ušetřit za lepidlo a zvýšit produktivitu? Odpovědí na tyto otázky je lepení s využitím kolaborativních a průmyslových robotů.

Systémy pro nanášení lepidla Robatech se vyznačují modulárním designem a skládají se z následujících částí: tavicí nebo dávkovací jednotka, hadice a nanášecí hlava. (Zdroj: Kaletech)

Dva způsoby využití robotů

Systémy pro nanášení lepidla Robatech se vyznačují modulárním designem a skládají se z následujících částí: tavicí nebo dávkovací jednotka, hadice a nanášecí hlava. Automatický systém plnění tavičů zajišťuje bezpečnost obsluhy a prodlužuje intervaly doplňování lepidla. K lepení je roboty možné využít dvěma základními způsoby. Prvním řešením je použití stacionární aplikační hlavy. Robot následně výrobek uchopí a provede s ním předem naprogramovanou sérii pohybů tak, aby jej dostal na aplikační úroveň a výrobek vykonal požadovanou trajektorii. Data o poloze a rychlosti jsou odesílána do tavného zařízení. To pomocí zubového čerpadla nebo pumpy dávkuje lepidlo a reguluje jeho množství tak, aby se dostalo přesně na místo, kam má, a v požadované dávce.

Druhým řešením je připevnění aplikační hlavy přímo na rameno robota. Pevnou polohu má v tomto případě lepený produkt a robot k němu přibližuje dávkovač lepidla. I zde provádí předem naprogramovanou dráhu, a v případě kolaborativních robotů je možné robota dráhu i naučit pomocí ručního navádění. Data o pohybu opět odesílá tavicí jednotce pro dosažení přesného dávkování.

Jedním z řešení je připevnění aplikační hlavy přímo na rameno robotu. (Zdroj: Kaletech)

Bezpečná spolupráce

Kolaborativní roboty jsou navrženy tak, aby podporovaly a ulevovaly lidem v monotónních, opakujících se, a přesto vysoce přesných úkolech. Nevyžadují žádná ochranná zařízení a snadno se programují. Díky své velikosti a bezpečné aplikaci pracují ruku v ruce s lidmi. Jsou naprogramovány tak, aby nemohlo dojít ke zranění obsluhy. Robot se při kontaktu okamžitě zastaví, pro opětovné uvedení do pohybu stačí stisknutí jednoho tlačítka. Tato varianta lehkých kolaborativních robotů se hodí pro menší výrobní série.

Pro průmyslové lepení jsou skvěle využitelné i standardní průmyslové roboty. I zde lze pomocí snadné modifikace dosáhnout otevřeného pracoviště, které jako svoji hlavní výhodu uvádí výše zmíněné kolaborativní roboty. Za pomocí vhodného senzorového systému lze kolem robota vytvořit ochranná pásma. Pokud by pracovník vstoupil do prvního pásma bezpečnosti, robot zpomalí na minimální rychlost, během které nemůže dojít k úrazu. Přiblíží-li se pracovník ještě blíže a vstoupí do druhého pásma, robot a aplikace lepidla se zastaví úplně, dokud nebude bezpečnostní pásmo prázdné. Výrobce tak snadno získá výhody kolaborativních robotů při zachování vysokých výrobních rychlostí. Jedná se o ideální volbu pro větší série a vícesměnné provozy. Takto zvolená technologie se navíc může ukázat jako ekonomicky výhodnější, protože cena běžného robota s bezpečnostními senzory často bývá příznivější než cena průmyslového kolaborativního robotu stejných parametrů.

Příklad z praxe

Jedním z případů automatizace ručního lepení, které Kaletech řešil, bylo dodání pracoviště pro aplikaci lepidla společnosti Workpress Aviation. Ta mimo jiné vyrábí dýchací masky, které dosahují vyšší účinnosti než respirátory FFP3. Přáním zákazníka bylo vytvoření řešení pro ukotvení složence nano filtru v plastovém těle při aplikační teplotě 110 °C. Řešením bylo použití aplikační hlavy připevněné ke kolaborativnímu robotu, který spolupracuje s operátorem výroby. Bylo nutné vybrat vhodné lepidlo a nastavit optimální dávkování pro složence s širokým tolerančním polem rozměrů. Takto nastavená technologie komunikuje s robotem a automaticky dávkuje lepidlo podle potřeby. Za jeden den dokáže vyprodukovat více než 15 000 kusů filtrů.

Příklad z praxe: vytvoření řešení pro ukotvení složence nano filtru v plastovém těle při aplikační teplotě 110 °C. (Zdroj: Workpress Aviation)
Lepení filtrů respiračních masek s kolaborativním robotem.

Spolehlivost a nižší náklady

V Kaletechu věříme, že robotizace je jasným trendem výrobních procesů díky své spolehlivosti, přesnosti a dlouhodobému snižování nákladů. Kdo chvíli stál, stojí opodál. A protože nechceme být pozadu, snažíme se tomuto trendu jít naproti a technologii lepení do něj integrovat. Zájemce o chytrá řešení a automatizované lepení rádi přivítáme v našem novém showroomu, kde je možné vidět živou ukázku využití průmyslových a kolaborativních robotů v lepicích procesech.

Související články
Systémy automatického lepení

Automatizace, zkracování výrobních časů a šetření nákladů je každodenním tématem výrobních podniků. Každá vteřina uspořeného času či materiálu, totiž může v dlouhodobém časovém horizontu znamenat konkurenční výhodu, která je klíčová pro přežití projektu. Vedle úspor se také kladou stále vyšší nároky na kvalitu, opakovatelnost a univerzálnost procesů. Hesla typu "zlaté české ručičky" již bohužel nejsou tak aktuální jako dříve a bylo možná vhodnější razit hesla jako "zlatí roboti". Těm je totiž jedno, zdali je pondělí ráno či pátek odpoledne, svoji práci odvedou vždy stejně. Oblast průmyslového lepení není výjimkou, naopak s automatizací výroby si velmi rozumí.

Čtyři oblasti lepení, kde to půjde lépe

V průmyslovém světě se neustále hledají progresivní technologie pro zlepšení efektivity a kvality výroby. Technologie strojního nanášení tavného lepidla výrazně posunula hranice toho, co je v průmyslu možné.

O úspěchu v průmyslovém lepení rozhodují zkušenosti

Málokterý obor ve strojírenských technologiích je závislý na tolika okolnostech, jako je tomu v průmyslovém lepení. Je to dáno množstvím vlivů, které ovlivňují konečný výsledek. Od samotného lepidla, vhodně zvoleného typu a konkrétních vlastností přes způsob aplikace lepidla, rychlost nanášení, čas na nanesení a ztuhnutí lepidla, přesnost nanášení, čistotu, bezpečnost a ekologii až po cenu. Pohybujeme se v rozsahu od jednoduchého lepení krabic housenkou lepidla nanášenou ruční pistolí až po automatické linky s množstvím servopohonů a čidel, příp. s robotem v ceně několika milionů korun.

Související články
Nová dimenze průmyslového lepení

Švýcarský výrobce lepicích systémů Robatech, na českém trhu zastoupen společností Kaletech, pořádal ve třech dnech virtuální konferenci, jejíž stěžejním cílem bylo představení nových produktů – společně označovaných jako Nová dimenze průmyslového lepení. Virtuální konference na vysoké úrovni účastníkům umožnila přecházet z virtuálního podia do servisní, inovační či vývojové místnosti. Po vstupu do kterékoliv z nich mohli zájemci zhlédnout prezentace jednotlivých produktů, videa, bližší popisy či se propojit se zástupci ze své lokality pro zabezpečení shody dorozumívacího jazyka.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Automatizace není odpovědí na všechny otázky

Primárním cílem zavádění automatizace a robotizace je nejen zajistit více času, jak jsme si řekli v minulém díle, ale jejím účelem je také usnadnit lidstvu složité a zdraví škodlivé úkoly. Automatizace se nasazuje v oblastech stereotypní a nebezpečné práce. Motivací firem může být i škálovatelnost, maximalizace zisku a v neposlední řadě nižší počet lidských selhání. Tento díl našeho seriálu Fenomén automatizace se zamýšlí nad tím, proč, kde a jak automatizovat, a dalšími otázkami.

Automatizovaná svařovací technika v Číně

Zvyšující se nároky na produktivitu a kvalitu při současně rostoucích mzdových nákladech a nedostatku kvalitních odborných pracovníků staví také čínské průmyslové společnosti před nové výzvy. Výrobce vybavení porubů v těžením průmyslu Zhengzhou Coal Mining Machinery Group proto v posledních pěti letech uvedl do provozu dvacet pět automatických svařovacích zařízení. Do budoucna bude v investicích pokračovat.

Roboty pro automobilový sektor

Kompletní obnova automatizovaných robotických linek iniciovaná vrcholovým managementem společnosti Magneti Marelli vedla v závodě nacházejícím se v Crevalcore (územně správní celek města Bologna) ke zvyšování počtu zaměstnanců i efektivity těchto automatizovaných výrobních linek. Jak vysvětluje Marco Calabrese, ředitel údržby výrobního závodu, mnoho úkolů, které byly manuálního charakteru, je nyní zautomatizováno. „V těchto případech potřebujeme dosáhnout vyšší přesnosti, opakovatelnosti, výkonnosti a výrobní kvality a v zájmu vyšší efektivity samozřejmě i snížit dobu trvání cyklu. Integrací robotické automatizace zvýšila kvalitu a produktivitu práce a vedla i ke zvýšení počtu zaměstnanců pracujících v našem závodě.“

Automatizace ve výrobním podniku Maserati

S pomocí článkových robotů a vyspělých softwarových aplikací, které jsou schopny simulovat každou výrobní fázi, využívá firma Maserati inovativní robotická řešení od společnosti Comau pro konstruování dvou nejluxusnějších vozů této společnosti – Quattroporte a Ghibli.

Výrobní linka pro karoserie Vespa

Vyrobit karoserii skútru Vespa je velmi náročné. Je tvarovaná a má různá zakřivení, která velmi komplikují realizaci a navrhování svařovacích bodů. Je nutné se do ní dostat, a kvůli tomu je třeba překonávat různé překážky nebo pracovat na velice malých vymezených plochách. Karoserie je koneckonců srdcem Vespy a z technologického hlediska je tedy třeba věnovat jí maximální pozornost.

Moderní výukové systémy a laboratoře

O školství se traduje, že je velmi rigidní a rychlý rozvoj nových technologií lze jen velmi obtížně promítnout do současné výuky. Vše je ale nakonec hlavně o lidech. Jak se se současnými trendy v oblasti spojování materiálů vypořádává výuka na Ústavu strojírenské technologie na Fakultě strojní na ČVUT v Praze, a ne jen na to, jsme se ptali vedoucího tohoto ústavu docenta Ladislava Kolaříka.

Spolehlivé odstranění otřepů po pálení

Pardubická Obchodní společnost TVK se specializuje na zakázkovou výrobu přesných tvarových výpalků z plechu laserem, plazmou a autogenem. Díly po plynovém pálení standardně dodávají očištěné. Před necelými dvěma roky byl na odstraňování strusky a otřepů po pálení pořízen stroj Lissmac. "Stroj šetří čas, ale hlavně ruce pracovníků," říká jednatel společnosti TVK Pavel Tužil.

Prostor pro laserovou automatizace je stále obrovský

Česká společnost Lascam systems se zabývá zejména dodávkami laserových zařízení pro obrábění kovů a plastů. Byla včas u rozvoje moderních laserových technologií a dnes pomáhá firmám s integrací laserových aplikací do výrobních procesů. Podle slov obchodního ředitele společnosti Karola Flimela se považují spíše za dodavatele řešení než distributora jednotlivých zařízení a za největší výzvu považují složité inovativní projekty, které přinášejí nový způsob výroby.

Laserová i optická řešení a mnohem více

Pravidelné podzimní dny otevřených dveří uspořádala pro své současné i potenciální zákazníky koncem září společnost Lascam systems. Po tři dny mohli zájemci o laserové technologie navštěvovat showroom dceřiné společnosti Elya Solutions v Horních Počernicích, kde bylo v provozu více než sedm různých aplikací dceřiných i zastupujících společností. Jednotlivá stanoviště prezentovala široké portfolio aplikací a služeb, jež integrátorská společnost Lascam nabízí.

Solární článek Amorton na Amperu

Kromě nových technologií v oblasti automatizační techniky, elektromechanických i polovodičových relé bude společnost Panasonic na Amperu 2019 představovat amorfní křemíkový solární článek - Amorton. Tento unikátní zdroj energie s dostatečným výkonem pro napájení elektroniky nezatěžuje životní prostředí žádnými CO2 či jinými skleníkovými plyny a je tak ideální ekologickou alternativou standardních baterií.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit