Print

Nejzazší hranice kvality pro výrobu automobilů

-- 23.07.15

Společnost Hexagon Metrology využívá robotickou technologii vyvíjenou společností Comau k provádění kontrol a úkonů přímo uvnitř výrobní linky.

Společnost Hexagon Metrology vyvinula inovativní softwarovou aplikaci pro snímání rozměrů karosérií automobilů a dalších dílů za pomoci robotické technologie, zvláště pak té, kterou vyvíjí společnost Comau. Řešení je poměrně jednoduché, do robotu jsme nainstalovali fotogrammetrický snímač, který pracuje přímo uvnitř linky, což automobilovému trhu přesně vyhovuje. Hodí se rovněž i pro jakékoli výrobní linky pracující s obložením a díly tvarovatelnými za tepla, například v leteckém průmyslu a v odvětví železniční dopravy.

Takto prostě a výstižně představil Levio Valetti, marketingový ředitel italské společnosti Hexagon Metrology, unikátní projekt, který může využít dokonalosti kvalitativních kontrol coby řešení od nadnárodního lídra v oblasti měřicích systémů a současně zvýšit potenciál pro rychlejší dosažení výsledků při extrémně vysoké přesnosti v průběhu měřicích operací v rámci výroby plechů/karosérií. To se snadno řekne, ale ne tak snadno provádí. Dosud mohly společnosti obvykle provádět kontroly kvality a měření karosérií, panelů nebo plechových částí karosérií jedním ze dvou způsobů. Prvním je využití nástrojů, např. posuvných měřidel nebo percepčních tunelů (tunely, kde jsou umístěny zobrazovací systémy). Za účelem dosažení přesnějších výsledků měření bez chyb mohly společnosti využít měřicího zařízení s horizontálním ramenem (v případě karosérií automobilů zdvojené), pomocí něhož jsou díly přesně změřeny dotykovou metodou (pomocí laserů) a optickou metodou. Problémem těchto řešení je však časová náročnost, neboť kontrolní a měřicí fáze neodpovídají požadavkům na rychlost, jaké by společnosti vyrábějící karosérie nebo plechové díly potřebovaly dosáhnout.

Trh si podle Valettiho žádá taková řešení, která by zajistila rychlost a účinnost, aby měřicí operace negativním způsobem neovlivnily celkovou efektivitu výrobní linky. Vysokokapacitní linky, jaké jsou např. v odvětví automobilového průmyslu, nemohou vyčkávat 30–45 minut, což je čas potřebný ke kontrole kvality a ke změření pomocí zařízení s horizontálním ramenem.

Ačkoli je takové zařízení užitečné, všechny problémy nevyřeší. Je tu ještě jeden další důležitý požadavek – pomoc pracovníkovi obsluhy. Tradiční měřicí zařízení zpravidla nejsou vhodná ke každodennímu používání.

S cílem vyhovět těmto požadavkům včetně rychlosti a snadnosti použití se společnost Hexagon Metrology rozhodla spolehnout na robotiku a využít odborných zkušeností a výhod, kterénabízí společnost Comau. „Tajným snem výrobce,“ vysvětluje Valetti, „je využívat roboty pro každičký úkol. Robotů se již využívá při svařování, manipulaci, natírání a v rámci mnoha dalších pracovních fází. Proč bychom je tedy nemohli využívat pro kontrolu kvality?“ Je to odůvodněný sen, na druhou stranu měl však vždy svá omezení. Robot je velmi rychlý, což by vyřešilo jeden z problémů, ale vzhledem k jeho vlastnostem není s to zajistit požadovanou přesnost měření karosérií automobilů, kde se toleranční limit pohybuje pouze v řádu několika desetin. Pro nalezení té správné kombinace použila společnost Hexagon Metrology svou vlastní měřicí technologii a zkombinovala ji s novými zařízeními, aby zachovala mnohem vyšší přesnost. 

Společnost Hexagon Metrology tedy vyvinula optimální řešení pro výrobce automobilových panelů, ocelových karosérií, částí karosérií a dalších komponentů. Toto řešení využívá systému bílého světla, který prostřednictvím snímače a za pomoci tří čoček fotí snímky ve formátu 3D, kde každá strana je 500 mm dlouhá.

Systém je schopen získat velmi přesný 3D snímek objektu tak, že promítá základní vrstvu (matrix) strukturovaného světla. Snímek tvořený pixely je následně konvertován do cloudu o milionech bodů. Pomocí série záběrů je systém schopen absolutně přesně a spolehlivě reprodukovat geometrii daného objektu a porovnat plochu s příslušným CAD modelem, posoudit odchylky a po ukončení kontrolní fáze daný objekt buď schválit, nebo zamítnout.

Rychlost robotu má v této fázi kritický význam. Zařízení se opravdu rychle pohybuje od jednoho bodu k druhému v rámci trajektorie nastavené tak, aby mohly být nafoceny všechny snímky, jež jsou pro rekonstrukci objektu třeba. Takto se během několika okamžiků shromáždí obstojný objem dat a počítač, který je získá, může nadbytečné či nepotřebné snímky vyřadit a přesně a rychle díl rekonstruovat.

Tato varianta naprosto očividně řešila záležitost rychlosti a otázka přesnosti byla stále problematická. „Abychom splnili i tento požadavek,“ vysvětluje ředitel společnosti Hexagon Metrology, „spolehli jsme se na naše čtyřicetileté know-how. Pro každý měřicí cyklus opětovně kalibrujeme snímač / robotický systém pomocí referenčních posuvných měřidel, předtím umístěných v měřicí stanici, a v kombinaci s ostatními prvky jsme je umístili na karosérii.

Tímto způsobem se systém s každou přicházející karosérií přizpůsobuje a znovu nastavuje, čímž lze předejít riziku, že snímek bude nepřesný – a s ním pak i celé měření,“ pokračuje Valetti. „Kromě toho jsme schopni fotit s dobou expozice v hodnotě setin vteřiny, zatímco jiná, v rámci trhu dostupná řešení se zastavují na desetině vteřiny. To znamená, že celý snímek je přesný, nevzniká riziko rozmazání a generují se téměř perfektní bodová mračna.“

Výsledek je překvapující. Systém navržený společností Hexagon Metrology za pomoci robotů společnosti Comau provede všechny nezbytné operace do pouhé jedné minuty. Flexibilita a sinuozita pohybů robotu usnadňují přesouvání snímače do poloh, do nichž bylo v minulosti téměř nemožné se dostat. A konečně precizní pohyby robotu podpořené důkladnou kalibrací systému společně s jeho rychlostí jsou kombinací, jež přináší inovativní a jedinečný systém, který tu ještě nikdy předtím nebyl.

„A to není všechno,“ upřesňuje Valetti, „toto řešení rovněž odstranilo problém se získáváním informace generované systémem pro účely okamžité konzultace. Vzhledem k tomu, že naším cílem je být blíže i pracovníkům obsluhy a světu výroby, zpracování naší informace společně s věrnou rekonstrukcí měřeného objektu vytvoří barevnou mapu, která specifikuje toleranční limity a ukáže možné nepřesnosti. Výrobce si je pak vědom rizik a může rychle a účinně reagovat. Mimo to je díky systému průběhu patentového řízení možné zhlédnout videozáznam, jenž ukazuje karosérii jako časosběrnou fotografii. To pracovníkovi obsluhy umožní již během výroby posuzovat otázky montáže dílů a dle potřeby činit rychlá rozhodnutí. Jinými slovy, v podstatě jsme dosáhli možnosti posuzovat v reálném čase.“

Z tohoto důvodu je robot technologickým prvkem, o který opíráme svou inovaci: dobře známý a spolehlivý stroj, jenž je používán pravidelně a pohodlně na každém výrobním úseku a jenž zaručuje neočekávané výsledky díky inteligentnímu využití prvků od společnosti Hexagon Metrology. „V tomto smyslu nás spolupráce se společností Comau velice těší,“ vysvětluje Valetti. „Na tomto projektu jsme spolupracovali po dlouhou dobu a nyní tento typ řešení zavádíme do továren skupiny Fiat Group a pracujeme už i na dalším rozvoji. Tento systém je díky automatizaci montážní linky skutečně zcela transparentní. Nezpůsobuje žádné problémy, pokud jde o integraci či výkonnost, a umožňuje přímou interakci mezi kontrolou ze strany robotu a měřicím systémem. Jakmile je robot naprogramován, systém nepřetržitě podává zpětnou vazbu. Mimo to jde společnost Comau cestou neustálé inovace, která bude dále zvyšovat efektivitu a výkonnost systému.“

Dvěma příklady takové inovace jsou používání protokolu Powerlink a nového softwaru eMotion; v tomto typu aplikace znamenají oba dva prvky významnou podporu. Ethernetový komunikační protokol Powerlink je schopen přenášet pohyb a zabezpečená data po jedné sběrnici a umožňuje tak dosáhnout vyšší rychlosti, přesnosti a opakovatelnosti pohybů robotu při současném zajištění přesnosti a efektivity v průběhu cyklu. Výsledek je lepší než u kterýchkoli jiných, na trhu dostupných řešení.

Software eMotion je navíc schopen vytvářet nové a účinnější trajektorie za účelem zvýšení produktivity a výkonnosti aplikace. „Všechny tyto inovace,“ uzavírá Valetti, „ukazují, jak je svět robotiky se společností Comau jako lídrem v této oblasti stále více schopen rozumět potřebám koncových uživatelů a že se již neomezuje na pouhé poskytování strojních zařízení systémovým integrátorům. To je významným krokem ke spolupráci a vítěznou aktivitou, pokud jde o podnikání. A pro společnost, jako je ta naše, jež si dala za cíl aplikovat v oblasti měření skutečně integrovaná řešení, znamená mnohem více. Cokoli, co potřebujeme měřit či posouvat v rámci daného prostoru, bude pod důslednou kontrolou. Budeme schopni to zrealizovat, zvláště díky společnosti Comau robotics.“


Sponzorované odkazy

 
Aktuální vydání
Reklama

Navštivte rovněž

  •   Události  
  •   Katalog  

Události

MSV 2017 - Mezinárodní strojírenský veletrh
2017-10-09 - 2017-10-13
Místo: Výstaviště Brno
MSV Tour
2017-10-09 - 2017-10-13
Místo: Výstaviště, Brno
DeburringEXPO
2017-10-10 - 2017-10-12
Místo: Exhibition Centre Karlsruhe, Rheinstetten, Germany
Energie pro budoucnost XXII
2017-10-10 - 2017-10-10
Místo: Výstaviště Brno, sál P4

Katalog

Schneider Electric CZ, s. r. o.
Schneider Electric CZ, s. r. o.
U Trezorky 921/2
158 00 Praha 5
tel. 00420737266673

BALLUFF CZ s.r.o.
BALLUFF CZ s.r.o.
Pelušková 1400
19800 Praha
tel. 724697790

Mitsubishi Electric Europe B.V.
Mitsubishi Electric Europe B.V.
Pekařská 621/7
155 00 Praha 5
tel. +420 251 551 470

COGNEX
COGNEX
Emmy-Noether-Str. 11
76131 Karlsruhe
tel. 737 489 292

B+R automatizace, spol. s r.o.
B+R automatizace, spol. s r.o.
Stránského 39
616 00 Brno
tel. +420 541 4203 -11

všechny firmy
Reklama


Tematické newslettery




Anketa


Ano, proto se je snažíme minimalizovat
Ne, jsou na odpovídající úrovni
Nejsou vysoké, ale rychle rostou

O nás   |   Reklama   |   Mapa stránek   |   Kontakt   |   Užitečné odkazy   |   Bezplatné zasílání   |   RSS   |   
Copyright © 2007-2017 Trade Media International s. r. o.
Navštivte naše další stránky
Trade Media International s. r. o. Trade Media International s. r. o. - Remote Marketing Továrna - vše o průmyslu Control Engineering Česko Řízení a údržba průmyslového podniku Inteligentní budovy Almanach produkce – katalog firem a produktů pro průmysl Konference TMI