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車両の機(jī)能が増えれば増えるほど、制御裝置も高性能になります。自動(dòng)運(yùn)転および通信、快適な運(yùn)転をサポートする、いわゆるスーパーコンピューターの需要は高まっており、それに伴い、部品のオートメーション化ソリューションのニーズも高まっています。そこで、オートメーションのスペシャリストであるSchnaithmann Maschinenbau GmbHは、スーパーコンピューターの製造をサポートできるように7臺(tái)のKUKAロボットをプログラミングしました。
KR AGILUSのロボットアームは、いわゆる高性能コンピューター (HPC) に必要であるプラスチック部品を狙った通りに正確に摑みます。ロボットはそれを保管バッファの適切なコンパートメントに置き、別のロボットがそれを拾い上げて部品検査に送ります。合計(jì)7臺(tái)のKR AGILUSロボットが、インテリジェントにプログラミングされたプロセスに基づき、連攜して迅速かつ正確に作業(yè)を行います。なめらかな動(dòng)きで何も落とすことなく、細(xì)心の注意を払ってスーパーコンピューターを組み立て、検査も行います。最高品質(zhì)のコンポーネントのみが車両のスーパーコンピューターに搭載されることを保証する役割を擔(dān)っています。
現(xiàn)在、HPCはアプリおよびセキュリティアップデートのダウンロードなどを可能にしていますが、長期的には自動(dòng)運(yùn)転もサポートする予定です。高性能コンピューターは、いわば自動(dòng)車の頭脳であり、膨大な量のデータを処理すると同時(shí)に、小型車両に搭載できるほど軽量かつコンパクトである必要があります。これらの高性能制御裝置を経済的に生産するためには、効率的でフレキシブルなオートメーション化ソリューションが必要になります。
部品のオートメーション化された組み立ておよび最終検査 (EOL) のために、ある自動(dòng)車部品メーカーはオートメーションのスペシャリストであるSchnaithmann Maschinenbau GmbHおよびKUKAを採用しました。シュヴァーベン州レムシャルデンにある中規(guī)模のオートメーション企業(yè)は、組み立ての自動(dòng)化用のシステムおよび特殊機(jī)械の分野におけるシステム?ソリューションを?qū)熼Tとしており、確実かつ安全に連動(dòng)するように複數(shù)のロボットをプログラミングしています。
「モジュラーオートメーション化は、堅(jiān)固な周辺機(jī)器を必要とせず、非常にフレキシブルであるため、特に興味深いと感じました。部品の設(shè)計(jì)や構(gòu)造を変更する場合、対応するセルを交換し、そこに割り當(dāng)てられたロボットを再プログラミングし、その後組み立てを続行できます」とSchnaithmann社の技術(shù)営業(yè) SLであるクリス?クレプファー氏は説明します。
Schnaithmann社は、KUKAロボットを使用してすでに多數(shù)の顧客プロジェクトを?qū)g現(xiàn)しています。この自動(dòng)車部品メーカーは、さまざまな場所でKUKAソリューションと長年協(xié)力しており、組み立ての自動(dòng)化における信頼できる革新的なパートナーとしてロボットメーカーを高く評(píng)価しています。KUKAのロボットもこのチャレンジングなプロジェクトに選ばれました。KR AGILUSのスリムなデザイン、多彩なアプリケーションオプション、コンパクトなロボットコントローラーKR C5と組み合わせたESD+特殊コーティングは、説得力のある重要なセールスポイントでした。スーパーコンピューター製造におけるこの革新的なオートメーション化は2021年末に承諾されました。
KUKAのグローバル?キーアカウント?マネージャーで自動(dòng)車部品メーカーを擔(dān)當(dāng)するヨアヒム?レスは、「顧客は、最大限のフレキシビリティを提供し、コンポーネントの変更に迅速かつコスト効率よく対応できるソリューションを求めていました」と説明します。製品の最終検査を極めて信頼性の高いものにすることが目的でした。スーパーコンピューターには安全運(yùn)転との関連性から、「高度自動(dòng)運(yùn)転技術(shù)」の認(rèn)定において特に厳しい規(guī)制が課せられています。スーパーコンピューターのマイクロクラックが検出されなかった場合、先進(jìn)運(yùn)転支援システム (ADAS) の障害を引き起こす可能性があります。このようなマイクロクラックは、ESD+保護(hù)下での高精度かつフルオートメーション化された組み立てや、信頼性の高いEOL検査などの検査を通じて排除することができます。
同様のシステムではベルトコンベアを備えたラインが使用されることが多いですが、製造會(huì)社の規(guī)模は限られています。レスは例を挙げて、「製品が変更されたり、最終検査プロセスが部分的にでも変更された場合、硬直化したシステムコンセプトでは複雑な設(shè)計(jì)変更につながる可能性があります」と述べています。このようにして、Schnaithmann社とKUKAは、著々化の原理に従って動(dòng)作する複數(shù)の自立型ロボットによるソリューションを提案するに至りました。
著々化の原理では、加工される部品はロボットによって手から手へと直接ステーションに配置され、そこから加工後にロボットにより次のステーションへ搬送されます。従來のコンベアベルトなどの追加の搬送手段を使用する必要はありません。つまり、ロボットは部品をステーションからステーションへ直接移動(dòng)させ、そこで部品を加工します。一方で、これにより必要な周辺機(jī)器が減り、同時(shí)にロボットを別の場所に簡単に配置して再プログラミングできるため、システムを?qū)碚{(diào)整するためのオプションが増えます。
ただし、著々化の原理では、ロボットが互いにスマートに通信し、作業(yè)領(lǐng)域のロックを互いに解除する必要があります。従來の著々化ハンドリング?アプリケーションでは、ロボットはスペース內(nèi)にあるラックやベースの上に自由に立つことができ、正確に事前に定義された順序で作業(yè)ステップを?qū)g行します。
システムを稼働させる前にKUKA.Simソフトウェアを使用して生産プロセスをシミュレーションすることで、理想的な生産ワークフローを特定することが可能になりました。この完璧で経済的な生産プロセスは、一方ではサイクルタイム、他方ではロボットの理想的な活用を意味します。ハードウェアコンポーネントの最小化とそれに伴う省スペース化に加え、変化するコンポーネント要件に対して最大限に適応する必要があります。
このようにして、システムは迅速かつ容易に必要な調(diào)整に合わせて変換することができます。また、特にEOL、Schnaithmann社、KUKA、自動(dòng)車部品メーカーによるテストシステム內(nèi)での広範(fàn)な検査を通じて、高性能コンピューターには最高品質(zhì)の要素のみが使用されるという目標(biāo)を共同で達(dá)成します。
チームSchnaithmannは、人間の従業(yè)員を必要とせずにフルオートメーション化されたシステムで連攜する7臺(tái)のKR AGILUSロボットを選択しました。そのうち5臺(tái)のロボットは、コンポーネントを収納した保管バッファのロードとアンロードを行い、2臺(tái)はビジョン?システムを使用して実際の最終検査を行います。KR AGILUSは、そのスリムなデザイン、多用途の使いやすさと精度、保護(hù)等級(jí)IP67およびクリーンルーム等級(jí)ISO 4を備えた信頼性の高い製品です。
この6軸ロボットは、特にコンパクトでエネルギー効率に優(yōu)れた小型ロボットコントローラーKR C5 microと組み合わせることができるため、著々化に最適でもあります。どのような設(shè)置位置でも優(yōu)れた性能を発揮し、この場合はロボットの構(gòu)造フレームに設(shè)置されています。硬くて柔軟性のないケーブル配線を備えた追加の制御キャビネットは必要ありません。KR AGILUSのコンパクトな設(shè)計(jì)と市場で最もコンパクトなロボットコントローラーの組み合わせは、まさに自動(dòng)車部品メーカーが求めていたものでした。迅速かつ経済的なシステムを拡張および適応させることにより、部品のフレキシビリティを最大限に高めます。
「KUKAのロボットは、標(biāo)準(zhǔn)で最新規(guī)格に基づくESD認(rèn)証を受けています」とレスは説明します。「しかし、自動(dòng)運(yùn)転に関しては、一般的なエレクトロニクス分野よりも、さらには半導(dǎo)體製造分野よりも要件が高くなります」。これは、わずかな帯電でも制御ユニットの最終検査では検出できないマイクロクラックが発生する可能性があるためで、これは部品の耐用年數(shù)の短縮につながります。これを防ぐために、自動(dòng)車部品メーカーは、ロボットだけでなく、その足とベースにも、導(dǎo)電性の金屬粒子を含む特殊コーティングを要求しました。
求められるものを提供：システム內(nèi)のすべてのKR AGILUSがESD+規(guī)格を満たしています。このような規(guī)格は、人間の従業(yè)員がいる生産現(xiàn)場ではほぼ達(dá)成できません。人間の髪の毛や衣服は靜電気を帯びやすいため、繊細(xì)な電子部品に接觸する全員に特別な作業(yè)服が必要となります。ロボットの使用は、一般的な熟練労働者不足にも対応します。なぜなら、単調(diào)で反復(fù)的な、要求の厳しい仕事に従事できるスタッフがほとんどいないからです。
もうひとつの課題は、それぞれの作業(yè)領(lǐng)域が相互に完璧に調(diào)整されるようにロボットをプログラミングすることでした。7臺(tái)のKR AGILUSは、ホール內(nèi)のスペースをできるだけ取らないようにし、アームとグリッパーが衝突しないようにする必要があります。「このような部品スペースは、當(dāng)社のKSSオペレーティングシステムに標(biāo)準(zhǔn)で実裝することができます」、「ロボット間の衝突を確実に防ぐために、主制御裝置がロボットAのスペースおよびロボットBのスペースを使用可能にするタイミングを常に判斷できるようにします」とレスは述べています。
困難な時(shí)期でもKUKAの納品能力は優(yōu)れていたため、當(dāng)社はKUKAとの仕事を優(yōu)先させています。
今回のプロジェクトはこれを改めて証明しました。顧客である國際的な自動(dòng)車部品メーカーも、エレクトロニクス分野におけるESD対応ロボットのメーカーであるKUKAで見つけることができ、非常に喜んでいます。ヨアヒム?レスは、稼動(dòng)して數(shù)か月のこのシステムは、まだ拡張される予定であることを明らかにしました?！傅?の検査ステーションがすでに計(jì)畫されており、このタイプのソリューションは簡単に拡張できるため、迅速かつ容易に導(dǎo)入できます」とレスは語ります。革新的な電気自動(dòng)車向けスーパーコンピューターに対する需要は今後も増加し続ける、と専門家は予測しています。このようなオートメーション化ソリューションは、高い需要を満たし、経済的に生産するのに役立ちます。
一方、自動(dòng)車部品メーカーは、KUKAおよびインテグレーターと協(xié)力して、明日のモビリティのためのさらなる革新的なソリューションに取り組んでいます。ある研究プロジェクトでは、移動(dòng)ロボットKMR iiwaが、回路基板の高速組み立てのサポートに適していることが示されました。スプライシングプロセスの一環(huán)として、PCBボード上の指定した位置に繊細(xì)な部品を確実、迅速かつ正確に配置することができます。國際的な自動(dòng)車部品サプライヤーは、生産、ひいては明日のモビリティをさらに効率的かつ革新的にするための新たな一歩を踏み出しました。
