Case study

Jak zrobotyzować montaż 26 wariantów produktu

Branża

Produkcja komponentów z tworzyw sztucznych

Wyzwanie

Elastyczne stanowisko robocze umożliwiające szybkie przezbrojenia, wysoką precyzję oraz 100% kontrolę jakości.

Sprawdź jak osiągnęliśmy rezultaty:

Stanowisko montażowe 26 wariantów produktu | Przezbrojenie poniżej 10 minut | Najkrótszy czas cyklu 30 sekund | 100% kontrola jakości produktów

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

• 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.

• 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”.

• 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.

• 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

1. 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.