Témata
Reklama

Inovativní spojovací systémy předjímající budoucnost

Díky dlouhodobým, prověřeným zkušenostem se svařováním tradičních materiálů úspěšně uplatňovaným v automobilovém odvětví dokáže nyní firma Comau vyvíjet stále vyspělejší řešení a spojovací postupy zaměřené i na ty nejnovější materiály.

Mezi nosnými liniemi příznačnými pro inovační strategie firmy Comau vyniká vývoj řešení a spojovacích postupů určených pro nové montážní aplikace v automobilovém odvětví. V této oblasti se turínský holding, součást holdingu FCA Group, výrobce systémů pro průmyslovou automatizaci, může pochlubit četnými aplikacemi. Patří mezi ně i dva automatizované systémy s vyspělou technologií, které byly nainstalovány v závodě Fiat Chrysler Automobiles v Melfi pro výrobu modelů Jeep Renegade a nového Fiatu 500 X. Jedná se zejména o laserové pracoviště pro svařování plechů předních a zadních dveří těchto dvou modelů a robotizovanou linku pro laserové řezání při provádění postupů po namontování pohyblivých dílů obou těchto modelů.

Reklama
Reklama

Remote Laser Welding pomocí SmartLaser

Toto speciálně vyprojektované zařízení tvoří dvě samostatné buňky určené pro zhotovení důlků nezbytných při přípravě výztuhy žlábku a jeho přivaření ke skeletu dveří laserovým svařováním na vzdálenost. Důlkováním laserovými impulzy se na žlábku zhotoví u stop laseru řada důlků, jimiž se zajistí konstantní rozestup nezbytný pro odvětrávání zinkových výparů, které se uvolňují při svařování. Na každém skeletu tak vznikne v průměru 100 důlků asi za 13 sekund.

Smartlaser: SmartLaser firmy Comau je robot tvořený systémem laserového svařování na vzdálenost 3D zcela integrovaný s robotem NJ a založený na know-how aplikace AgiLaser.

Jakmile je výztuha žlábku připravena, je spolu se skeletem naložena na geometrický přípravek. Automatický otočný stůl pak přepraví oba díly do laserové kabiny. Jakmile je stůl v poloze, dva systémy svařování na vzdálenost Comau SmartLaser svaří dohromady přední a zadní skelet. V jednom cyklu se svaří čtyři dveřní skelety předních a zadních dveří pro oba modely vozidel. Zhotovení padesáti svarů laserem na vzdálenost trvá asi 26 sekund. Pracoviště Remote Laser Welding tvoří dvě buňky: jedna buňka s robotem pro důlkování, druhá se dvěma svařovacími roboty. Všechny tři roboty SmartLaser jsou osazeny vláknovými laserovými zdroji o výkonu 4 kW. Pracoviště vyprojektované pro dávkovou výrobu čtyř modelů má maximální výrobní kapacitu 55 jph (job per hour), s cyklem o délce 62 sekund a celkovou účinností 94 %.

Comau Opengate. Jedná se o framingovou stanici s 18 současně pracujícími roboty a kapacitou asi 100 bodových svarů za dobu cyklu 52 sekund. Zde se rodí a montují se skelety modelů 500X a Jeep Renegade.

Linka pro laserové svařování čela vozu

V závodě v Melfi nainstalovala firma Comau i řezací linku umístěnou za montážní stanicí pohyblivých dílů vozidel. Linka byla vyprojektována pro umísťování desek předních vzpěr skeletu, na které se pak montuje čelní díl vozidla, a to s tolerancí 0,5 milimetru vůči poloze blatníků. Tato aplikace umožňuje smontovat čelo vozu s velmi těsnými tolerancemi.

Laserovou stanici tvoří dva roboty Comau Smart5 NJ110 pro laserové řezaní 3D pravé a levé vzpěry blatníků integrované s laserovými optikami s kapacitním autofokusačním senzorem a vláknovými zdroji o výkonu 2 kW. V laserové stanici jsou umístěny senzory pro měření polohy blatníků a vzpěr, podle nichž může robot korigovat řeznou dráhu: díky tomuto řešení jsou vzpěry uříznuty vždy ve stejné vzdálenosti od obou blatníků. Po laserovém uříznutí obou vzpěr je skelet přemístěn do další stanice, kde manipulační robot usadí obě desky na vzpěry a přivaří je svařováním s plynulým podáváním drátu nebo metodou MAG. Linka má výrobní kapacitu 55 jph a celkovou účinnost 85 %. I tato linka je vysoce flexibilní a umožňuje zpracovávat čtyři modely vozidel.

Lepicí stanice. Automatické lepení bočnic před jejich namontováním na skelet.

Nové trendy pro automobilové odvětví

Comau vyniká dvacetiletou zkušeností z realizace montážních a svářecích systémů dílů v automobilovém odvětví, jak konkrétně dokládají obě výše zmíněné aplikace. Je to dlouhodobě prověřené know-how, které za poslední roky umožnilo firmě využít všechny tyto odborné znalosti i při vývoji řešení pro spojování materiálů vyprojektovaných pro použití u smíšených a inovativních materiálů.

Tímto způsobem firma Comau řeší a předjímá požadavky průmyslového odvětví, kde se používá stále více lehkých materiálů, jako jsou vysokopevnostní oceli a hliník, aby bylo možné plnit nové zákony a předpisy upravující ochranu životního prostředí a bezpečnost pro snížení skleníkových plynů a tím i znečišťování ovzduší.

Linka-VersaRoll. V této stanici se provádějí bodové svary bočnice vozidla.

Řešení pohlížející do budoucnosti

Stále širší používání lehkých materiálů v automobilovém odvětví však vyžaduje více pozornosti při projektování vozidel a přináší zároveň významné změny do výrobních systémů a spojovacích procesů jednotlivých komponentů. Spojování smíšených materiálů povede tedy stále častěji nejen k růstu a rozvoji technologií spojování měkkých ocelí, které se dodnes používaly jen málo, ale i k významné diferenciaci technologií lepení oproti procesům mechanického, tepelného a laserového spojování.

Firma Comau, která dnes působí v celosvětovém měřítku v 17 zemích, kde má 33 organizačních složek a 15 výrobních závodů, vyvinula globální strategii pro vývoj inovačních řešení a spojovacích postupů při montování lehkých materiálů. Její střediska – v Itálii, USA, Číně a Francii – pracují na vývoji řešení přinášejících významné výhody pro výrobu vozidel i při středně vysokých objemech. Zejména v posledním desetiletí spolupracovala firma Comau s nejvýznamnějšími výrobci v globálním měřítku na vývoji flexibilních, standardních řešení vhodných pro vysoké výrobní objemy a prohloubila si tak svou odbornost v oblasti používání nových materiálů, díky které se stává směrodatným dodavatelem systémů určených pro výrobu vozidel z lehkých a kombinovaných materiálů.

Smontování komponentů vyprojektovaných tzv. multimateriálovým přístupem bude vyžadovat nekonvenční, inovativní výrobní postupy. Předpokládá se tedy, že se nové materiály, jako je hliník, vysokopevnostní oceli, karbonová vlákna a plasty, budou stále více spojovat lepením, a nikoli již tepelnými procesy (odporovým, obloukovým, laserovým či jiným svářením) či mechanickými spoji (snýtováním, sešroubováním atd.)

V tomto ohledu Comau vyvinula a zrealizovala pro některé velké výrobce automobilů inovativní řešení pro spojování prvků z karbonových vláken: například aplikaci pro lepení karbonové střechy vozidel segmentu Premium.

Comau Welding Machine. Inovativní systém firmy Comau pro bodové svařování hliníku.

Stoupající trend v používání těchto materiálů i v segmentech zahrnujících středně velké výrobní objemy nicméně vyžaduje vývoj stále více inovativních postupů zajišťujících vysokou rychlost výroby. Proto se Comau ve své politice rozvoje spojovacích technologií lehkých materiálů zaměřuje nejen na výše uvedené lepení, ale věnuje a v budoucnu bude nadále velmi věnovat velkou pozornost estetickému spojování laserovou technologií a bodovými svary na hliníku. Pro optimalizaci této poslední aplikace, pro kterou firma vlastní již po deset let své know-how, byl nedávno dokončen vývoj nových svářecích kleští určených právě pro speciální postup při spojování hliníkových dílů. Velká pozornost bude v neposlední řadě věnována vysoce inovativním technologiím pro automobilové odvětví, jako je svařování magnetickými impulzy: ve vývojových centrech Comau ve Spojených státech právě probíhají ověřovací zkoušky této technologie na hliníkových dílech karoserie, které již nyní zaručují natolik uspokojivé kvalitativní výsledky a výrobní doby, že s nimi nelze konvenční technologie vůbec srovnávat.

Comau

Nunzio Magnano

daniele.zibetti@bm.com

www.comau.com

Reklama
Vydání #1,2
Kód článku: 160134
Datum: 10. 02. 2016
Rubrika: Monotematická příloha / Spojování a dělení
Autor:
Firmy
Související články
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.

Virtuální buňky pomáhaly při návrhu linky

Použitím kloubových robotů a flexibilních rámových stanic navržených tak, aby zvládly pokročilé lehké materiály, pomáhá Comau vytvořit jeden z nejpůsobivějších automobilů Alfa Romeo: zcela nový model Giulia.

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.

Související články
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.“

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
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.

Pod pláštěm autobusu

Kdo z nás nikdy nejel autobusy značky Iveco? Meziměstské autobusy Iveco Crossway a Crossway Low Entry z Vysokého Mýta sice své cestující naleznou spíše v zahraničí(v roce 2015 byla společnost Iveco Czech Republic osmým největším vývozcem), nicméně i na českých silnicích se v nich můžeme svézt.

Od samuraje k robotice

Japonská společnost Yaskawa Electric Corporation v uplynulém roce oslavila 100. výročí od svého založení. Oslavy proběhly v prosinci i v české pobočce Yaskawa Czech.

Obrábění laserem pro všechna odvětví

Od doby, kdy byl objeven a vyroben první laser roku 1960, se uplatnění laserů rozšířilo téměř do všech oborů lidské činnosti. Dnes se s lasery setkáváme téměř všude ? ve zdravotnictví, potravinářství, stavebnictví a logicky i ve strojírenství. Velice často se lasery uplatňují v procesech zpracování a obrábění materiálů jako výrobní nástroje. Oblibu si získaly díky svým schopnostem rychlého procesu obrábění, minimální hlučnosti, vysoké flexibilitě, minimálnímu tepelnému ovlivnění okolního materiálu a dalším.

Inovativní řešení s využitím laserového řezání

Laserové technologie nacházejí uplatnění v nejrůznějších průmyslových aplikacích včetně zpracování a řezání celé řady materiálů. Řezání laserem odbourává problémy klasického mechanického opracování materiálu, jako je změna barvy výrobku a vysoká prašnost ve výrobě, ale i přes nesporné výhody není tato technologie v České republice a na Slovensku stále příliš rozšířena.

Quo vadis, svařování?

Svařování je dlouhodobě jedna z nejvýznamnějších strojírenských výrobních technologií. Má rozhodující vliv na jakost řady výrobků a na výrobní náklady, proto má klíčové postavení mezi výrobními technologiemi. Patří také mezi technologie zpracovávající největší objem kovových materiálů (cca 25 %). Žádná jiná technologie nezpůsobuje tak rozsáhlé změny ve vlastnostech materiálů.

Perspektivní metoda spojování materiálů

Článek pojednává o progresivní technologii spojování - přivařování svorníků - a má za úkol přiblížit tento způsob svařování širší veřejnosti.

Harmonizace ve svařování

Mezinárodní harmonizace norem a pravidel pro svařování je důležitá z mnoha důvodů. Primárním důvodem je skutečnost, že svařování je považováno za "zvláštní proces" (EN ISO 9001), při kterém nelze zcela zjistit jakost po skončení procesu inspekcí, ale jakost musí být sledována před i v průběhu celého procesu svařování.

Současný vývoj v oblasti svařování

Svařování, resp. spojování materiálů je v podstatě průřezová skupina technologií, která ovlivňuje prakticky všechny průmyslové obory. Některé obory by bez svařování a dalších způsobů spojování materiálů dnes již nemohly vůbec existovat, např. výroba automobilů, výroba konstrukcí ve stavebnictví a řady strojírenských složitých výrobků, včetně energetických zařízení.

Navařování metodou WAAM

Aditivní výroba (AM – Additive Manufacturing, 3D print apod.) je inovativní výrobní proces, kterým je možné vytvářet trojrozměrné objekty tak, že se postupně skládá vrstva po vrstvě určitého materiálu a tím se vytvářejí rozličné finální tvary podle CAD předlohy (zatímco u konvenčních způsobů výroby, jako např. obrábění, se odstraňuje nežádoucí materiál z plného průřezu).

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