Як 11 коботів допомагають збирати електромобіль Fiat 500
Stellantis N.V. — нідерландський багатонаціональний виробник автомобілів, створений внаслідок злиття компаній PSA та Fiat Chrysler Automobiles. Компанія встановила 11 колаборативних роботів-маніпуляторів від Universal Robots (UR) на своєму заводі Mirafiori у Турині (Італія) для автоматизації низки складних операцій на складальній лінії та контролю якості нового електромобіля Fiat 500.
Застосунки для спільної роботи, розроблені в Mirafiori, принесли значні переваги з точки зору точності та якості роботи, а також покращили ергономіку низки операцій, які раніше виконувались вручну.
Виклик
На лінії виробництва електромобілів Fiat 500 деякі процеси складання та контролю якості потребували впровадження спеціальних технологій автоматизації для забезпечення якості та повторюваності, необхідних для відповідності стандартам продукції. Крім того, враховуючи досить високий середній вік заводських робітників, гостро стояло питання ергономічного благополуччя.
Рішення
Stellantis вирішила використовувати коботів UR кілька років тому. Спільна автоматизація звільнила операторів від повторюваних і фізично складних ручних завдань, тож вони можуть бути залучені до процесів із більшою доданою вартістю.
11 коботів UR тепер автоматизують такі завдання:
- Нанесення гідроізоляції на двері автомобіля (два кобота UR10e працюють паралельно)
- Позиціонування м'якого верху (активація доріжки ґрунтовки та візуальний огляд для забезпечення правильної екструзії клейкої стрічки по периметру) (один UR10e)
- Перевірка розмірів рами з відкидним верхом (один UR10e)
- Клепка дверей багажника сліпими заклепками на рамі багажника (один UR10e)
- Кріплення капота (один UR10)
- Затягування петель задніх бокових дверей (один UR10)
- Кріплення бризговика (два кобота UR5 та два кобота UR10)
Коботи UR на заводі Mirafiori впроваджувались поступово, щоб оператори могли повністю зрозуміти, як працюють автоматизовані процеси.
«Як перший крок ми вирішили впровадити кобота UR у їдальні компанії, який видаватиме склянки з водою працівникам під час обідньої перерви. Це дало лінійним робітникам змогу особисто переконатися в безпечності та спільному характері коботів і подолати будь-які побоювання щодо безпеки подальших застосувань»
Результати
Після успіху цього початкового випробування коботи UR були встановлені для виконання завдань на виробничій лінії електромобілів 500:
Нанесення водонепроникного покриття на двері транспортних засобів
Два кобота UR10e працюють паралельно на лінії складання дверей. Система технічного зору реєструє появу дверей і активує кобота, який за допомогою ролика, прикріпленого до його зап'ястя, чинить постійний тиск на тканину, притискаючи її до дверної панелі.
Це застосування є особливо складним, оскільки вимагає, щоб кобот рухався складною траєкторією в обмеженому просторі, уникаючи виступів натискних штифтів панелі та забезпечуючи повну герметичність вкладиша для запобігання проникненню води. Коботи працюють із міліметровою точністю, гарантуючи відтворюваність +/- 0,05 мм.
«Кобот UR значно покращив ергономіку цього застосування. Нанесення вкладиша вимагало від оператора застосування постійного тиску за допомогою динамометричного ролика — завдання, яке в довгостроковій перспективі могло пошкодити суглоби рук і спричинити захворювання опорно-рухового апарату. Таким чином, кобот приніс дві переваги: високу точність і якість роботи, а також покращену ергономіку та зручність для наших операторів»
Складання м'якого верху
Два кобота UR10e працюють на складальній лінії з відкидним верхом для моделі Fiat Cabrio 500. Перший кобот виконує дві різні операції. Використовуючи подушку, яку підтримує спеціальний захоплювальний пристрій, UR10e очищує та готує доріжку ґрунтовки, на яку згодом наноситься клей для кріплення м'якого верху до рами.
Друга операція — це контроль якості, коли система технічного зору перевіряє геометричну неперервність і розміри клейкої стрічки. Другий кобот працює в синергії з антропоморфним роботом.
Після того, як софт-топ складено, він відкривається на спеціальній опорі, а потім піднімається роботом. У цей момент другий кобот UR перевіряє розмір (через систему технічного зору) рами складного верху, щоб переконатися у відповідності розмірів. Після підтвердження відповідності м'який верх знімається з лінії антропоморфним роботом.
Це застосування пропонує низку переваг у продуктивності та якості. Коботи перевіряють правильність нанесення клею та перевіряють розміри рами складного верху.
Клепка задніх дверей
На лінії складання дверей для електромобіля Fiat 500 кобот UR10e був налаштований для запресовування 10 сліпих заклепок, які кріплять підсилення петлі багажника до рами багажника. Оператор завантажує раму задніх дверей і підсилювачі петель на робочу станцію, потім залишає кобота для позиціонування та запресовування заклепок.
Застосування кобота забезпечує переваги в продуктивності та ергономіці. Водночас постійний контроль вхідних і вихідних параметрів робочої станції забезпечує вищу та стабільнішу якість процесу.
Кріплення капота
Для цього застосування кузов автомобіля досягає робочої станції з встановленим капотом у закритому положенні та шарнірними гвинтами, вставленими операторами на попередній станції. Щойно геометрія капота встановлена, кобот (UR10) переміщується в потрібне положення і затягує чотири гвинти до правильного крутного моменту.
Основними перевагами цього застосування є якість, ефективність та ергономіка, враховуючи, що витяжка досягає станції в закритому положенні, що робить правильне затягування надзвичайно складним. Оскільки шарнірні гвинти, які потрібно затягнути, не видно, оператор може легко пропустити один із них або затягнути неправильно. Кобот також покращує ергономіку роботи, звільняючи операторів від роботи в незручному положенні.
Додаткове підтягування дверних петель
Для моделі Fiat 500 із додатковими задніми бічними дверима потрібне було автоматизоване застосування, здатне виконувати складний цикл затягування. За допомогою передового автоматизованого інструмента, на якому встановлено кобота, двері правильно позиціонуються на кузові автомобіля. Потім кобот виконує операції затягування ззаду.
Кобот відповідає двом різним технологічним вимогам: він звільняє оператора від затягування петель у незручній позі, коли той не може бачити правильне положення всередині кузова автомобіля, і це запобігає віддачі інструмента для затягування (який працює з крутним моментом 75 Нм), що б'є по руці оператора.
Кріплення бризговика
На цій станції лінії листового металу рама надходить із уже встановленими правим і лівим бризговиками. Два кобота UR5 та два кобота UR10s встановлені на платформі, яка опускається по осі Z відносно кузова. Крила платформи закриваються, щоб зафіксувати геометрію та активувати операцію затягування 24 гвинтів, що кріплять бризговики. Кожен із чотирьох коботів оснащений автоматичним гвинтовертом з контролем крутного моменту.
Застосування пропонує різні переваги. Спільна автоматизація забезпечує ергономічні переваги для операторів (які більше не повинні працювати під кузовом автомобіля). Оскільки гвинти затягуються крутним моментом, розтягувальна напруга на листових деталях виключається. Крім того, скорочується час циклу, що підвищує продуктивність усієї станції.
