Обтекание профиля наносит фольгу, бумагу или виниры на стержнеобразные тела из пластика, дерева или алюминия. Эта отделка защищает профили для оконных рам, карнизов мебели и т.п. и улучшает их качественно или эстетически. Хотя используются разные материалы и методы в зависимости от носителя и материала для ламинирования, фактический процесс намотки в основном одинаков: индивидуально расположенные прижимные ролики разной геометрии и степени твердости, один за другим, прижимают оберточный материал с клейким покрытием к поверхности профиля. Чем сложнее геометрия профиля, тем больше роли задействованы.
Картинная галерея
Картинная галерея с 8 картинками
Смена профиля занимает в среднем 1,5 часа на обычных машинах. С геометриями, которые значительно отличаются от ранее изготовленного продукта, это может занять половину рабочего дня для нескольких десятков рулонов, которые будут выбраны вручную, проверены и отрегулированы с точностью до миллиметра при правильном давлении. «Клиенты постоянно просили сократить время наладки при переходе на другой профиль», - говорит Уве Вагнер, управляющий директор восточно-вестфальской компании Düspohl, которая более 50 лет производит машины для ламинирования поверхности и профилирования для международной индустрии дерева и пластмасс., «И поэтому мы начали думать о вариантах автоматизации в начале 2000-х годов».
Автоматического позиционирования прижимных роликов оказалось недостаточно. Во-первых, необходимо оптимизировать подготовительные этапы, такие как применение усилителя адгезии для пластиковых профилей. «С нынешним Robo Wrap у нас теперь есть машина с настройкой времени пять минут для пластмассы и дерева», - говорит Вагнер. В среднем это производительность, которая в 20 раз превышает производительность обычных, также частично автоматизированных упаковочных машин.
СОВЕТ КНИГИ Книга "Промышленные роботы" представляет собой руководство для МСП с советами и рекомендациями по теме использования роботов. Изучаются самые важные основы робототехники и объясняются методы, как можно оценить, можно ли автоматизировать продукт или процесс с помощью роботов.
Последняя поставляемая упаковочная машина оснащена 35 роботами Mitsubishi Electric - 15 по бокам и пять над зоной упаковки. Машина может быть расширена до 47 роботов для еще более сложных профилей. Каждый робот берет рулон, необходимый для соответствующей области профиля, из одного из трех вращающихся цепных магазинов и перемещается в назначенное положение давления. Для оптимального управления продуктом боковые роботы также настраивают транспортные ролики на точную ширину профиля. После каждого процесса упаковки роботы возвращают все рулоны в магазины. Теперь они выполняют полный цикл, в котором каждый рулон измеряется лазерным сканером. В этом процессе, который длится всего несколько секунд, закодированные свойства материала и степень твердости считываются с помощью кольцевого кодирования на ролике, а форма ролика измеряется с точностью до 0,1 мм. Все эти данные, включая текущий слот, хранятся в базе данных, которая в любое время воспроизводит сборку журнала.
Конструктивные детали создают пространство для процедуры
Düspohl работает с системами PLC Mitsubishi Electric с 1982 года. Компактные устройства семейства FX с соответствующими расширениями ввода / вывода установлены в текущей версии Robo Wrap. Кроме того, новая машина с роботом поколения FR, которая доступна с 2018 года, была оснащена более мощными контроллерами, которые особенно подходят для массового применения машиностроителем. С одной стороны, новым моделям не требуется резервная батарея для приема информации с датчика и подачи напряжения на накопитель, что означает, что техническое обслуживание и затраты исключаются. С другой стороны, из корпуса выводится только один гибкий кабель, что облегчает перемещение роботов вдоль продольной оси машины. Эта процедура необходима для того, чтобы роботы могли создавать пространство между ними, напримерЧтобы в процесс были включены воздуходувки горячего воздуха.
Профиль настраивается на сенсорном экране с помощью интуитивно понятного графического интерфейса пользователя. Программирование нового профиля - одноразовый процесс. Если тот же самый стержневой запас будет обработан позже, соответствующие настройки могут быть воспроизведены в течение пяти минут. Основные ноу-хау Düspohl отражены в программной реализации всего процесса.
Хотя не известно ни одного эталонного приложения, в котором сопоставимое количество роботов работают вместе в таком небольшом пространстве, с самого начала для концепции автоматизации было рассмотрено только одно решение для роботов. Причина: все степени свободы необходимы для индивидуальной корректировки ролей.
Компактная конструкция роботов Mitsubishi Electric оказалась преимуществом: «Традиционно корпус выполнен с размером сетки 200 мм, а наши легкие, компактные роботы с шарнирным рычагом грузоподъемностью 2 кг были именно такими, какими они были при ширине 170 мм», - говорит Хольгер Раббе. Руководитель проектов промышленной автоматизации в Mitsubishi Electric.
Интеллектуальные системы позиционирования на производственных машинах
Настройка формата идет Industry 4.0
Предотвращение столкновений с высокой плотностью упаковки
«Партнер, который не подведет нас в неудачах, был необходим для успеха», - говорит Вагнер. Mitsubishi Electric идентифицируется с проектом с самого начала. «Поскольку мы имели дело с нетипичными, статическими нагрузками, а также ударными нагрузками, когда робот попал в область между концом и началом двух профильных стержней в нашем приложении, мы провели обширные испытания. Однако в последующем оптическом измерении все редукторы с гармоническим приводом были в полном порядке ».
Раббе описывает еще один аспект: «У нас есть особая плотность упаковки роботов, и тема предотвращения столкновений стала более взрывоопасной. Проверенные стратегии избегания для предотвращения сингулярностей изначально привели к конфликтам в этом приложении. Команда с завода Mitsubishi Electric в Нагое, Япония, затем провела здесь полное перепрограммирование и, в свою очередь, привезла домой ценные знания для разработки продукта ».
Другая проблема: тот факт, что роботы должны приближаться к абсолютным значениям на основе нулевой точки, определяемой транспортными колесами, и что на них действуют постоянные силы. Чтобы удержать полученную калибровку в определенных пределах, было разработано решение в сотрудничестве с Mitsubishi Electric и Институтом Фраунгофера в Падерборне. Роботы автоматически перемещаются один за другим на оправку шестиосевого датчика, который регистрирует все силы, включая кручение. Измеренные значения рассчитываются или корректируются и передаются обратно в отдельные шарниры в качестве значений по умолчанию.
По словам Вагнера и Раббе, малые серийные выпуски, которые возможны с использованием Robo Wrap, не только дадут первопроходцам преимущество на рынке, но и откроют новые области применения и рынки поверхностных технологий. А в ближайшее время Дюсполь уже планирует изучить возможности искусственного интеллекта.