Maggiore efficienza grazie al montaggio a flusso continuo

Con il montaggio a flusso continuo KUKA automatizza nuovi ambiti del montaggio di veicoli presso le aziende costruttrici.

I costruttori di automobili sono alla ricerca di soluzioni per migliorare l’efficienza del montaggio su convogliatore. Finora il montaggio continuo è stato realizzato per attività di montaggio eseguite dall’uomo. Per incrementare il grado di automazione, devono essere sviluppate soluzioni innovative di automatizzazione in cui uomo e robot condividono da vicino lo stesso spazio di lavoro. Alcuni compiti di montaggio che presentano passaggi che si ripetono continuamente, come ad esempio la misurazione del gioco, il montaggio di pneumatici o portelloni o di parabrezza o del tetto, possono essere facilmente automatizzati. La sfida sta piuttosto nella realizzazione di applicazioni sicure che vedono la collaborazione uomo-macchina, in cui i robot si adattano e si sincronizzano sulla velocità dei sistemi di trasporto.

Aumentare l’efficienza sul convogliatore

I convogliatori nei capannoni di montaggio dei costruttori di automobili spostano le carrozzerie semi-montate lungo i percorsi di lavorazione mentre gli addetti al montaggio temporizzato montano altri pezzi oppure verificano le caratteristiche di qualità. La velocità del convogliatore viene adattata al ritmo delle persone, in modo da poter eseguire attività di montaggio o di miglioramento dei componenti mentre il nastro è in movimento. Per migliorare l'efficienza sul convogliatore, i robot e l’uomo devono collaborare. Il robot leggero sensibile KUKA LBR iiwa è l’ideale perché soddisfa i più elevati requisiti di sicurezza ed è in grado di reagire immediatamente a qualunque contatto con il lavoratore e di adattarsi alla situazione.

Il design smussato del robot LBR iiwa e le sue proprietà di elevata sensibilità e di riconoscimento delle collisioni garantiscono un funzionamento sicuro con una collaborazione diretta con l’uomo, senza recinzione di protezione.

Christian Landherr, Head of Final Assembly & Paintshop di KUKA

Il convogliatore e il robot sono sincronizzati

Per consentire agli addetti al montaggio maggiore spazio di movimento, i bracci del robot, a 7 assi, sono montati su un dispositivo sicuro di rientro. In caso di guasto l’uomo può quindi spostare semplicemente di lato il robot leggero sensibile. “Inoltre la sensibilità del Cobot ne consente l’impiego sui convogliatori perché compensa le tolleranze”, afferma Landherr. Un convogliatore non si sposta sempre in modo perfettamente costante. Spesso ci sono dei rallentamenti o persino degli arresti, perché sono necessari interventi manuali. Nel normale processo di automazione, in caso di stop i robot devono essere ricalibrati prima di poter riprendere il lavoro. Non così per KUKA LBR iiwa.

Il software di controllo intelligente di KUKA consente al robot leggero di collegarsi costantemente al convogliatore oppure al carrello di montaggio, e quindi di ricevere informazioni precise sulla sua velocità e sulla sua posizione. Il software di controllo trasmette i dati rilevati per la posizione e la velocità esatta del carro di montaggio sul convogliatore al robot leggero. Grazie a queste informazioni, i robot sensibili sono in grado di adattare le proprie attività in modo dinamico al funzionamento del convogliatore.

“Le misurazioni sono relative al componente. Il robot è quindi in grado di eseguire i suoi compiti di misurazione in modo totalmente autonomo nel flusso continuo”, spiega Otmar Honsberg, Head of Application Engineering di KUKA. “Si tratta di un reale valore aggiunto rispetto alla tradizionale misurazione robotizzata”. In combinazione con la rilevazione ottica e il suo sensore aptico il sensitive KUKA LBR iiwa si adatta automaticamente, in caso di oscillazioni o di interruzioni del nastro, alle nuove circostanze, continuando a operare senza interruzioni.

La soluzione “Assembly in Motion” rende il robot un’unità intelligente di posizionamento per lo strumento di misura.

Otmar Honsberg, Head of Application Engineering di KUKA

Massime prestazioni in spazi ristretti

Da una stazione di lavorazione, ad esempio da due a quattro robot possono misurare e verificare allo stesso tempo il gioco e la precisione di componenti della carrozzeria, come ad es. tra il portellone posteriore e montante laterale oppure tra il fanale anteriore e il cofano motore, mentre il lavoratore può eseguire nello stesso momento altri test di qualità sulla carrozzeria. Su richiesta, è possibile integrare nell’applicazione delle testine di misura, in grado di misurare per mezzo di tecnologia laser, anche su materiali trasparenti come il vetro o la plastica, il gioco, come ad esempio nella zona dei fanali anteriori.

Ampliamento rapido e semplice della stazione

Un altro vantaggio della soluzione sensitive Assembly in Motion rispetto alle applicazioni di misurazione con tradizionali robot industriali è rappresentata dall’estremamente ridotto. I dispositivi di sicurezza necessari fanno sì che i robot industriali necessitino di significativamente più spazio. Con il robot leggero sensibile KUKA LBR iiwa, invece l’uomo può operare in sicurezza in uno spazio ristretto nella stessa zona di lavoro. Inoltre, è possibile realizzare in modo rapido e veloce una successiva estensione della stazione nel campo della misurazione, sfruttando le possibilità di preconfigurazione e il ridotto ingombro del robot leggero, anziché integrare altri robot industriali.

Misurazione del gioco su convogliatore con il robot leggero sensibile KUKA LBR iiwa

Il know-how di processo consente un’intelligente valutazione dei dati

Una stazione di misurazione del gioco dotata di tecnologia “Assembly in Motion” porta a valori di misurazione attendibili su una carrozzeria in movimento, migliorando così significativamente l’efficienza rispetto alle misurazioni attuali, spesso eseguite manualmente. In futuro le stazioni automatizzate di misura su convogliatore potrebbero addirittura fare tempestivamente delle proposte su possibili errori: “Se i robot misurano una variazione del gioco, grazie alla logica di processo integrata possono indicare autonomamente le possibili cause.”, afferma Honsberg. Ad esempio, possono riconoscere una precoce usura delle macchine o un’errata impostazione nella produzione prima che abbiano effetti sul processo di produzione. “Grazie al nostro vasto know-how di processo siamo in grado di valutare in modo intelligente la grande quantità di dati prodotti durante il montaggio automatizzato e di reagire in modo previdente.”