KUKA raport użytkownika

KUKA rapor t uży tkownika \ Producenci samochodów, poddostawcy branży motor yzacyjnej, urządzenia AGD,
elektronika i telekomunikacja \ ALNEA Sp. z o.o.
Robot KUKA AGILUS doskonałą
bazą do stworzenia
robota lutującego ALNEA-ZEUS
ALNEA robotyzuje proces lutowania selektywnego
ALNEA od 4 lat działa na rynku dedykowanych rozwiązań dla przemysłu. Jednym z najlepiej poznanych przez ALNEA procesów jest proces lutowania selektywnego. Z pierwszych doświadczeń zebranych podczas realizacji aplikacji lutujących wynikło, że dostępne na rynku rozwiązania są mocno przestarzałe, zarówno pod względem rozwiązań
technicznych, zastosowanych w urządzeniach, jak również pod względem możliwości
procesowych. Stwarzało to wiele ograniczeń w ich zastosowaniu oraz nie gwarantowało powtarzalności oraz wymaganej normami IPC jakości połączeń, szczególnie przy
lutowaniu bezołowiowym. Stąd inżynierowie firmy rozpoczęli prace nad własnym rozwiązaniem, które spełniłoby oczekiwania firmy ALNEA oraz użytkowników końcowych.
Aby osiągnąć cel, ALNEA określiła 3 obszary, które należy udoskonalić:
1. Kontrolowanie parametrów i procesu lutowania,
2. Interfejs użytkownika,
3. Manipulator (urządzenie do przemieszczania w przestrzeni osprzętu lutującego).
Klient
ALNEA
Firma/partner
ALNEA Sp. z o.o.
ul. Księcia Janusza 23/10
01-452 Warszawa
Obszary zastosowania
Spawanie i lutowanie
Lutowanie
Produkt
Rodzina małych robotów
Branża
Producenci samochodów,
poddostawcy branży motoryzacyjnej, urządzenia AGD,
elektronika i telekomunikacja
STRONA 1 Z 4
KUKA Roboter CEE GmbH Sp. z o.o.
Oddział w Polsce, Ul. Porcelanowa 10, 40-246 Katowice, Polska, Tel.: +48 327 30 32 14, www.kuka-robotics.pl
KUKA rapor t uży tkownika \ Producenci samochodów, poddostawcy branży motor yzacyjnej, urządzenia AGD,
elektronika i telekomunikacja \ ALNEA Sp. z o.o.
Sytuacja wyjściowa / określenie zadań:
Pierwszym problemem, na który napotkała się firma, był brak możliwości synchronicznego (jednoczesnego) sterowania wszystkimi parametrami procesu, takimi jak:
temperatura grzania, moc grzania, pomiar temperatury on-line, kierunek i prędkość
podawania cyny, przemieszczanie grota lutującego w dowolnym czasie i w dowolnym
kierunku. Były to dość duże bariery procesowe, które znacznie ograniczały możliwości automatyzacji procesu lutowania selektywnego. Ponadto brak możliwości
np. pre-heatingu stwarzał problemy przy lutowaniu stopami bezołowiowymi, które
wymagają wyższej temperatury oraz lepszej kontroli nad procesem.
Drugim problemem był interfejs użytkownika, który do automatyzacji procesu
wymagał użycia sterownika PLC, panela operatorskiego HMI, kontrolera lutującego
i w przypadku użycia robota lutującego: kontrolera i panela operatorskiego robota.
Powodowało to, oprócz podniesienia kosztów realizacji automatycznych aplikacji
lutujących, także wymóg zatrudniania inżynierów: procesu, automatyka i robotyka.
Trzecim problemem była kwestia mobilności narzędzi, a w szczególności możliwość
używania ich w różnych płaszczyznach, z różną prędkością i z możliwością ich przemieszczania i obracania w trakcie lutowania, czego nie zapewniały rozwiązania na
układach kartezjańskich oraz na robotach typu SCARA.
Sterowniki
Układ sterowania
KR C4 compact
(sterownik robota)
Implementacja
2015
STRONA 2 Z 4
KUKA Roboter CEE GmbH Sp. z o.o.
Oddział w Polsce, Ul. Porcelanowa 10, 40-246 Katowice, Polska, Tel.: +48 327 30 32 14, www.kuka-robotics.pl
KUKA rapor t uży tkownika \ Producenci samochodów, poddostawcy branży motor yzacyjnej, urządzenia AGD,
elektronika i telekomunikacja \ ALNEA Sp. z o.o.
Realizacja / rozwiązanie:
Wszystkie te problemy udało się rozwiązać przy użyciu specjalnie zaprojektowanego do tego celu kontrolera lutującego ALNEA - ZEUS oraz 6 osiowego robota KUKA Agilus. W prototypowej aplikacji wykorzystano model KR 6 R900 SIXX, ale równie dobrze można użyć Agilusa o zasięgu 706 mm lub 1101 mm, jak
również przy mniej wymagających aplikacjach 5 osiową wersję Agilusa (4 oś robota zastąpiona regulowanym uchwytem mocującym głowicę lutującą do flanszy robota).
Ponadto na kontroler robota KUKA KR C4 Compact, który wyróżnia się otwartą architekturą, został napisany i wgrany pakiet komend sterujących procesem lutowania. Komendy są wywoływane z poziomu panela operatorskiego robota, a następnie są wysyłane poprzez warstwę Ethernetową do kontrolera lutującego ZEUS. Kontroler lutujący poprzez swój dedykowany software i hardware steruje oprzyrządowaniem:
głowicą lutującą, podajnikiem cyny, generatorem azotu oraz czyścikami. Całość zrealizowana została bez
użycia sterownika PLC, panela operatorskiego HMI i dodatkowych interfejsów komunikacyjnych.
Wideo: Rozwiązanie z dziedziny automatyzacji ALNEA Sp. z o.o.
Komponenty systemu:
§ Kontroler lutujący ALNEA ZEUS-100 v.2 z pakietem softwarowym ZEUS-100ZK.1 v2,
§ Oprzyrządowanie lutujące: podajnik cyny, głowica lutująca, czyścik mechaniczny szczotkowy,
generator azotu,
§ Robot 6 osiowy KR 6 R900 SIXX (KUKA Agilus),
§ Kontroler robota KR C4 Compact,
§ Panel operatorski KUKA smartPAD,
§ softwarowy pakiet lutujący ALNEA ZEUS-100K.1 v.1 (soldering packet for KUKA).
Cały pakiet dostosowany do zabudowania w linii produkcyjnej lub stanowisku typu „Stand Alone”.
Możliwość komunikacji z dowolnymi systemami zewnętrznymi, poprzez: PROFINET, EtherNet/IP, PROFIBUS, DeviceNet, EtherCAT.
STRONA 3 Z 4
KUKA Roboter CEE GmbH Sp. z o.o.
Oddział w Polsce, Ul. Porcelanowa 10, 40-246 Katowice, Polska, Tel.: +48 327 30 32 14, www.kuka-robotics.pl
KUKA rapor t uży tkownika \ Producenci samochodów, poddostawcy branży motor yzacyjnej, urządzenia AGD,
elektronika i telekomunikacja \ ALNEA Sp. z o.o.
Rezultat / korzyść:
Zestaw kontroler ALNEA - ZEUS i robot KUKA AGILUS dysponuje pełnym dostępem do wszystkich parametrów procesowych, bezpośrednio z panela operatorskiego (KUKA SmartPAD), a więc nie ma potrzeby używania w aplikacji sterownika PLC oraz panela operatorskiego HMI. Dodatkowo w aplikacjach można
wykorzystać wejścia i wyjścia cyfrowe robota do sterowania np. transporterem
dostarczającym detale robotowi, uchwytem pozycjonującym, czy maskownicą
ograniczającą ryzyko upuszczenia kropli cyny na inne, niż lutowane miejsca. Co
unikalne w zrobotyzowanych aplikacjach lutujących: wszystko obsługiwane jest
z poziomu panela operatorskiego robota.
Dodatkowym profitem z zastosowania powyższego rozwiązania było znaczne
(czasami nawet 2 krotne) przyspieszenie procesu.
Rozwiązanie to ogranicza także ilość osób potrzebnych do ustawienia procesu, do 1 wyszkolonego w podstawowym zakresie z obsługi robotów inżyniera
procesu, który przy pomocy interfejsu robota jest w stanie określać wszystkie
parametry procesu lutowania, a następnie je kontrolować w trakcie produkcji.
Więcej na temat nowoczesnej robotyki:
+48 327 30 32 14, www.kuka-robotics.pl
Tutaj znajdą Państwo partnera dystrybucyjnego, którego
Państwo poszukują:
www.kuka-robotics.com/poland/pl/sales/
Dowiedz się więcej:
Dodatkowe linki
» Więcej na temat automatyzacji KUKA w spawaniu w osłonie gazów ochronnych
» Pobierz broszurę o produktach „Zestawienie typów”
STRONA 4 Z 4
KUKA Roboter CEE GmbH Sp. z o.o.
Oddział w Polsce, Ul. Porcelanowa 10, 40-246 Katowice, Polska, Tel.: +48 327 30 32 14, www.kuka-robotics.pl