Jak zrobotyzować montaż 26 wariantów produktu

Home / Jak zrobotyzować montaż 26 wariantów produktu

Case study

Jak zrobotyzować montaż 26 wariantów produktu

Branża

Automotive – montaż detali

Wyzwanie

Elastyczne stanowisko, z szybkim przezbrojeniem, wysoką prezycją i 100% kontrolą jakości

Sprawdź, jak osiągnięliśmy rezultaty:

Montaż 26 wariantów produktu | < 10 min czas przezbrojenia | 30 sekund najkrótszy czas cyklu | 100% kontroli jakości produktu

Kontekst – kim jest nasz klient i jaki ma problem

Nasz klient produkuje specjalistyczne elementy do zagłówków foteli samochodowych. Mimo niewielkich rozmiarów, pełnią istotną funkcję dla bezpieczeństwa pasażerów pojazdu. Dlatego też ich jakość i precyzja wykonania muszą być bezdyskusyjne.

Ponadto w zakładzie powstają produkty na zamówienie wielu klientów końcowych. Stąd aż 26 referencji produktu, zróżnicowanych pod względem geometrii i kolorystyki.

Zrobotyzowany system montażu detali musi być więc elastyczny i bardzo precyzyjny.

Główne cele projektu

1.Elastyczność systemu

Montaż 26 różnych referencji to konieczność szybkich zmian w procesie, przy zachowaniu wysokiej jakości i wydajności.

2. Zwiększenie wolumenów produkcyjnych

System został zaplanowany tak, żeby zabezpieczyć wysokie wolumeny produkcji.

3. Automatyzacja precyzyjnych, manualnych czynności

Dotychczas montaż komponentów był prowadzony ręcznie. Roboty przejęły te zadania, a operatorzy nadzorują ich pracę oraz przezbrojenie stanowiska.

4. Kontrola jakości produktu

Pełna identyfikacja każdego detalu i kontrola procesu dają gwarancję, że linię montażową opuszczają tylko produkty spełniające wszystkie wymagania.

Planowane rezultaty

Zwiększenie wydajności produkcji.
Skrócenie czasu cyklu i minimalne zaangażowanie operatora.
Maksymalna automatyzacja procesów.
Proces produkcyjny, który adaptuje się do wielu wariantów, bez potrzeby dużych i czasochłonnych zmian – szybkie przezbrojenie.
Możliwość śledzenia każdego detalu, dzięki kontroli wizyjnej i znakowaniu laserowemu.
Wysokie standardy bezpieczeństwa i jakości.

Robotyzacja i automatyzacja montażu

Przebieg procesów na stanowisku

Etap I. Przygotowanie i podawanie komponentów (pick&place)

Proces rozpoczyna się od zasypu komponentów stalowych, pinów i sprężyn, do podajników wibracyjnych VIBE Industries. Każdy typ komponentu posiada odpowiedni podajnik, sterowany przez system PLC.

Misy wibracyjne zapewniają separację, kolejkowanie, reorientację i precyzyjne pozycjonowanie komponentów w gnieździe końcowym.

Komponenty polimerowe, przyciski i nasadki, trafiają do stacji za pomocą systemu FlexiBowl. Wibracyjnie rozpraszane elementy identyfikuje system wizyjny FlexiVision. Ten przekazuje współrzędne do robota FANUC SCARA, który pobiera elementy.

Etap II. Załadunek, bramki laserowe i identyfikowalność DMC

Główny proces produkcyjny rozpoczyna się od manualnego załadunku korpusów polimerowych na paletki stacji załadowczej.

Bramki laserowe minimalizują błędy operatorskie, dzięki kontroli obecności i wysokości komponentów wsadowych.

Centralny punkt stanowiska to 3‑pozycyjny stół obrotowy, który zapewnia właściwą sekwencję operacji. Jedną z nich jest znakowanie laserowe UV kodami DMC (Data Matrix Code), co umożliwia pełną identyfikowalność każdego detalu, tzw. „birth certificate”.

Etap III. Zrobotyzowany montaż i kontrola wizyjna

FANUC SCARA SR12iA pobiera komponenty z VIBE i FlexiBowl, odkłada zestaw na paletki stacji procesowej ST30.

Na tej stacji piny są montowane w przyciskach, kontrolowany przez systemy wizyjne Cognex In‑Sight 2800 w czasie rzeczywistym.

Równolegle 6-osiowy robot FANUC pozycjonuje korpusy w strefie montażowej. Po pozytywnej inspekcji następuje proces wcisku (zatrzasku) przycisków w korpusach.

Etap IV. Końcowa inspekcja i strefa NOK

Końcowa inspekcja wizyjna potwierdza poprawność montażu. Elementy niespełniające wymagań trafiają automatycznie do strefy NOK.

Cały proces nadzoruje dedykowane oprogramowanie PLC zapewniając powtarzalność, bezpieczeństwo oraz pełną kontrolę procesu.

Największe wyzwania w czasie realizacji

Krytyczny proces dla bezpieczeństwa (stacja ST30)

Wyzwanie: precyzyjny wcisk pinuw korpus. To balans między bezpieczeństwem a wygodą: łatwe do wyciągnięcia, ale stabilne podczas kolizji.

Rozwiązanie: monitoring każdego „zakliku” przez czujniki siły i kontrolę parametrów procesu.
Efekt: zgodność z wymaganiami klienta, stabilny i powtarzalny montaż.

2. Zmiana geometrii komponentów polimerowych po kondycjonowaniu

Wyzwanie: część komponentów wykonana jest z polimerów, które są poddawane kondycjonowaniu. Absorpcja wody zwiększa elastyczność, ale także może zmieniać wymiary detali, co utrudnia chwytanie/przekazywanie.

Rozwiązanie: dostosowanie chwytaków i parametrów montażu do zmienności wymiarowej.
Efekt: stabilny proces i utrzymanie jakości mimo naturalnych odchyleń materiałowych.

Technologie i rozwiązania

4 – osiowy FANUC SCARA SR12iA + chwytak GRIP 6-osiowy FANUC M10iA + chwytak GRIP System wizyjny Cognex In-Sight 2800 3-pozycyjny stół obrotowy Misa FlexiBowl firmy ARS Automation System wizyjny FlexiVision – nad misą Podajniki VIBE Industries Znakowanie laserowe Videojet

Montaż 26 wariantów produktu na jednym zrobotyzowanym stanowisku

Mniej niż 10 minut czasu przezbrojenia między wariantami

Skrócenie czasu cyklu aż do 30 sekund

100% kontroli nad jakością produktu