Hiệu quả hơn với robot lắp ráp KUKA trong chế độ dây chuyền lắp ráp liên tục

Dây chuyền lắp ráp tự động với sự tham gia của robot lắp ráp đang được nhiều hãng sản xuất lớn đầu tư, mở rộng. Việc tham gia của robot lắp ráp góp phần nâng cao năng suất nhưng vấn đề dây chuyền không chạy liên tục trong thời gian dài được do phải dừng băng chuyền để thực phiện các phép đo hoặc để hiệu chỉnh để giảm thiểu sai số của robot sau khoảng thời gian nhất định là một thử thách với các nhà cung cấp robot, cobot.

Với việc lắp ráp trong chế độ dây chuyền liên tục, hãng robot KUKA đang nâng cao khả năng tự động hóa lĩnh vực lắp ráp tại các nhà sản xuất ô tô.

Bài viết dưới đây từ nhà sản xuất robot KUKA (kuka.com) sẽ giúp chúng ta hiểu hơn về công nghệ mới này.

Các nhà sản xuất ô tô tìm ra các giải pháp để tăng hiệu quả lắp ráp xe trên dây chuyền lắp ráp. Lắp ráp theo dây chuyền cho đến nay đã được xây dựng cho các hoạt động lắp ráp điện tử, cơ khí sử dụng con người. Việc lắp ráp tự động góp phần nâng cao năng suất, độ chính xác và là một phần tất yếu với các công ty sản xuất, lắp ráp muốn phát triển và mở rộng quy mô sản xuất.

Tuy nhiên, các máy lắp ráp tự động cùng với con người cũng chỉ dừng lại ở một giới hạn nhất định, khi con người hỗ trợ một số khâu loading/unloading cho máy lpaws ráp. Để tăng mức độ tự động hóa, các giải pháp tự động hóa sáng tạo phải được phát triển trong đó con người và robot chia sẻ nơi làm việc trong một không gian rất nhỏ. Nói cách khác, robot đảm nhiệm thêm cả phần công việc của máy và một phần công việc của con người.

Có thể dễ dàng tự động hóa một số công việc lắp ráp với các bước quy trình lặp lại nhàm chán. Chẳng hạn như tự động đo kiểm tra khe hở, lắp ráp lốp hoặc nắp cốp và lắp ráp cửa sổ xe hoặc mui xe, có thể dễ dàng được tự động hóa. Tuy nhiên, thách thức nằm ở việc triển khai các ứng dụng an toàn có khả năng hợp tác giữa con người và robot, trong đó các robot thích ứng với tốc độ của hệ thống băng tải và đồng bộ hóa chúng, dễ dàng thay đổi tốc độ và năng suất theo dòng chảy sản xuất chung.

Tăng hiệu quả trên dây chuyền lắp ráp với cánh tay robot

Các dây chuyền lắp ráp trong phòng lắp ráp của nhà sản xuất ô tô sẽ di chuyển các thân xe được lắp ráp một phần dọc theo dây chuyền xử lý, trong khi các thợ máy lắp ráp các bộ phận khác hoặc kiểm tra chất lượng trong chu kỳ vận hành. Tốc độ của dây chuyền lắp ráp được điều chỉnh theo chu kỳ của con người để các hoạt động lắp ráp hoặc sửa chữa các parts có thể được thực hiện trên dây chuyền đang chạy.

Để tăng hiệu quả trên dây chuyền lắp ráp, con người và robot phải hợp tác cùng nhau. Robot cấu trúc đơn giản và trọng lượng nhẹ KUKA LBR IIWA lý tưởng cho việc này vì nó đáp ứng các yêu cầu an toàn cao nhất và có thể phản ứng ngay lập tức với bất kỳ sự tiếp xúc nào của người lao động và thích ứng với tình huống sản xuất thay đổi theo thời gian thực.

Dây chuyền lắp ráp và robot được đồng bộ hóa

Để tạo thêm không gian hoạt động cho thợ lắp máy, các cánh tay robot 7 trục được lắp trên trang thiết bị thu hồi an toàn. Con người có thể dễ dàng đẩy robot sang một bên trong trường hợp trục trặc. Ngoài ra, độ nhạy của robot cho phép nó được sử dụng linh hoạt trong các chế độ dây chuyền liên tục, vì nó có thể bù dung sai.

Một dây chuyền lắp ráp không chạy liên tục một trăm phần trăm. Luôn có sự chậm trễ hoặc thậm chí dừng lại vì sự can thiệp thủ công là cần thiết. Trong quy trình tự động hóa thông thường, robot phải được hiệu chuẩn lại khi dừng trước khi chúng có thể bắt đầu hoạt động trở lại. Với robot KUKA LBR IIWA thì không như vậy.

KUKA assembly robot in motion

Robot gọn nhẹ KUKA LBR IIWA

Phần mềm điều khiển thông minh của KUKA cho phép robot cấu trúc nhẹ có kết nối liên tục với dây chuyền lắp ráp hoặc xe đẩy lắp ráp và nhờ đó đảm bảo thông tin chính xác về tốc độ và vị trí của chúng theo thời gian thực. Phần mềm điều khiển truyền dữ liệu đã ghi về vị trí và tốc độ chính xác của xe đẩy lắp ráp trên dây chuyền lắp ráp trực tiếp đến robot. Nhờ các thông tin này, các robot nhạy có thể tự động điều chỉnh các hoạt động của chúng phù hợp với chế độ dây chuyền liên tục.

Các phép đo được thực hiện dựa trên bộ phận. Bằng cách này, robot có thể thực hiện nhiệm vụ đo lường của nó một cách hoàn toàn tự chủ trong chế độ dây chuyền liên tục. Otmar Honsberg, Trưởng phòng Kỹ thuật Ứng dụng tại KUKA giải thích. Trái ngược với phép đo thông thường có sự hỗ trợ của robot, đây là một giá trị gia tăng thực sự.“Kết hợp với tính năng phát hiện quang học và cảm biến xúc giác của nó, KUKA LBR IIWA nhạy sẽ tự động thích ứng với hoàn cảnh mới nếu dây đai rung hoặc dừng và tiếp tục công việc của nó một cách liền mạch.

Hiệu suất tối đa trong không gian nhỏ nhất

Ví dụ tại một trạm xử lý, 2 đến 4 robot có thể đồng thời đo và kiểm tra kích thước khe hở và độ khớp phẳng các bộ phận thân xe ví dụ giữa cửa hậu và thành bên hoặc giữa đèn pha đầu xe và nắp ca-pô, trong khi các công nhân thực hiện thêm các bài kiểm tra chất lượng trên thân xe. Theo yêu cầu, đầu đo có thể được tích hợp vào ứng dụng, nó cũng có thể đo kích thước khe hở chính xác trên các vật liệu trong suốt như thủy tinh hoặc nhựa, ví dụ như trong khu vực đèn pha, sử dụng công nghệ laser.

Mở rộng trạm lắp ráp nhanh chóng và dễ dàng

Một ưu điểm khác của giải pháp “Lắp ráp khi chuyển động” nhạy so với các ứng dụng đo lường bằng robot công nghiệp thông thường là yêu cầu về không gian được giảm thiểu tối đa. Robot công nghiệp chiếm nhiều không gian hơn do cần các thiết bị an toàn để bảo vệ con người và bảo vệ chính chúng “như hàng rào bảo vệ).

Mặt khác, với robot có cấu trúc gọn nhẹ KUKA LBR IIWA rất nhạy, mọi người có thể làm việc an toàn trong những không gian chật hẹp nhất trong cùng một khu vực làm việc. Ngoài ra, các tùy chọn cấu hình sẵn và yêu cầu không gian ít của robot cấu trúc nhẹ có nghĩa là trạm có thể được mở rộng nhanh chóng và dễ dàng trong chế độ đo lường, trái ngược với việc tích hợp robot công nghiệp.

Bí quyết quy trình cho phép đánh giá dữ liệu thông minh

Kết quả của một trạm đo khe hở với công nghệ “Assembly in Motion“ là các giá trị đo đáng tin cậy trên một thân xe chuyển động – và do đó hiệu quả tăng đáng kể so với các phép đo thủ công thường trước đây. Trong tương lai, các trạm đo tự động trong chế độ dây chuyền liên tục thậm chí sẽ cho phép đưa ra kết luận sớm về các lỗi có thể xảy ra trong sản xuất: “Nếu robot đo lường những thay đổi về kích thước khe hở, chúng có thể sử dụng quá trình đã lưu trữ tương ứng để chỉ ra nguyên nhân một cách độc lập“ Honsberg cho biết.

Ví dụ, có thể phát hiện ra sự hao mòn sớm của máy móc hoặc cài đặt không chính xác trong quá trình sản xuất trước khi chúng ảnh hưởng đến quá trình sản xuất. ”Với bí quyết quy trình toàn diện của mình, chúng tôi có thể đánh giá nhiều dữ liệu phát sinh trong quá trình lắp ráp tự động và phản ứng có dự đoán”.