Aplikacje współpracujące opracowane w Mirafiori przyniosły znaczące korzyści w zakresie precyzji i jakości działania, a także poprawiły ergonomię serii procesów wykonywanych wcześniej ręcznie.
Wyzwanie
Na linii produkcyjnej elektrycznego FIATA 500 niektóre z procesów montażowych i kontroli jakości wymagały wprowadzenia specyficznych technologii automatyzacji, aby zapewnić jakość oraz powtarzalność niezbędną do spełnienia standardów produktu. Dodatkowo, biorąc pod uwagę dość wysoką średnią wieku pracowników fabryki, kwestia ergonomii była bardzo istotna.
Rozwiązanie
Stellantis zdecydował się na zastosowanie robotów współpracujących Universal Robots już kilka lat temu. Technologia UR była dla firmy gwarancją wyjątkowo zaawansowanego interfejsu człowiek-maszyna, dopasowanego do wymagań jakościowych grupy, zarówno w zakresie procesów produkcyjnych, jak i produktów. Automatyzacja współpracująca odciążyła operatorów od powtarzalnych i fizycznie wymagających zadań manualnych, dzięki czemu mogą oni zostać zaangażowani w bardziej wartościowe procesy.
11 cobotów UR automatyzuje obecnie następujące czynności:
- Montaż wykładziny wodoodpornej na drzwiach pojazdu (2 coboty UR10e pracujące równolegle)
- Pozycjonowanie dachu typu soft-top (aktywacja toru podkładowego i kontrola wizualna w celu zapewnienia prawidłowego rozciągnięcia paska kleju na obwodzie) (1 cobot UR10e)
- Kontrola wymiarów ramy soft-topu (1 cobot UR10e)
- Nitowanie klapy tylnej nitami jednostronnie zaciskanymi na ramie bagażnika (1 cobot UR10e)
- Montaż maski silnika (1 cobot UR10)
- Dokręcanie zawiasów tylnych drzwi bocznych (1 cobot UR10)
- Montaż błotnika (2 coboty UR5 i 2 coboty UR10)
Montaż wykładziny wodoodpornej na drzwiach pojazdu
Dwa coboty UR10e pracują równolegle na linii montażowej drzwi. System wizyjny rejestruje przybycie drzwi i aktywuje robota, który używa rolki przymocowanej do nadgarstka, aby wywierać stały nacisk na tkaninę, nakładając ją na panel drzwiowy. Czynność ta stanowi szczególne wyzwanie – wymaga od cobota podążania skomplikowaną ścieżką w ograniczonej przestrzeni, omijając wypustki pinezek panelu i zapewniając, że wykładzina jest całkowicie uszczelniona, aby zapobiec przenikaniu wody. Coboty pracują z milimetrową precyzją, gwarantując powtarzalność na poziomie +/- 0,05 mm.
„Cobot UR znacznie poprawił ergonomię tego procesu” – wyjaśnia Giuseppe Guidone, specjalista ds. ergonomii. „Montaż wykładziny wymagał od operatora wywierania stałego nacisku za pomocą wałka dynamometrycznego, czyli zadania, które w dłuższej perspektywie mogłoby uszkodzić stawy ramienia i spowodować chorobę układu mięśniowo-szkieletowego. Tak więc cobot przyniósł dwie korzyści: wysoką precyzję działania i jakość, wraz z poprawą ergonomii oraz dobre samopoczucie naszych operatorów”.
Pozycjonowanie miękkiego dachu
Dwa coboty UR10e pracują na linii montażowej soft-topu dla modelu FIAT cabrio 500. Pierwszy robot wykonuje dwie różne operacje. Używając podkładki wspieranej przez specjalne urządzenie podbierające, UR10e czyści i przygotowuje ścieżkę podkładową, na którą następnie nakładany jest klej mocujący dach do ramy. Druga operacja to kontrola jakości, podczas której system wizyjny sprawdza ciągłość geometryczną i wymiary pasma kleju.
Drugi cobot działa w synergii z robotem antropomorficznym. Po zmontowaniu soft-topu jest on otwierany na specjalnym wsporniku, a następnie podnoszony przez robota. W tym momencie drugi cobot UR przeprowadza kontrolę wymiarów (poprzez system wizyjny) na ramie dachu, aby zapewnić zgodność wymiarów. Po stwierdzeniu zgodności, dach jest zdejmowany z linii przez robota antropomorficznego.
Automatyzacja tego zadania oferuje szereg korzyści związanych z wydajnością i jakością. Coboty dbają o prawidłowe wytłaczanie kleju i sprawdzają wymiary ramy soft-topu.
Nitowanie klapy tylnej
Na linii montażowej drzwi do elektrycznego kabrioletu FIAT 500, cobot UR10e został skonfigurowany do wciskania 10 jednostronnie zamykanych nitów, które mocują wzmocnienia zawiasów bagażnika do jego ramy. Operator ładuje ramę tylnej klapy i wzmocnienia zawiasów na stanowisko robocze, a następnie cobot ustawia i wciska nity.
Rozwiązanie to zapewnia korzyści w zakresie produktywności i ergonomii. Jednocześnie stały monitoring parametrów wejściowych i wyjściowych stacji roboczej gwarantuje wyższą i stałą jakość procesu.
Montaż maski silnika
Podczas tego zadania karoseria samochodu dociera do stacji roboczej z maską zamontowaną w pozycji zamkniętej i śrubami zawiasów wprowadzonymi przez operatorów na poprzednim stanowisku. Po ustaleniu geometrii maski silnika, cobot (UR10) ustawia się w odpowiednim miejscu i dokręca 4 śruby z odpowiednim momentem obrotowym. Główne zalety tego zastosowania to jakość, wydajność i ergonomia. Okap dociera do stacji w pozycji zamkniętej, co znacznie utrudnia prawidłowe dokręcenie, ponieważ śruby zawiasów, które mają być dokręcone, nie są widoczne – operator może łatwo przeoczyć jedną z nich lub dokonać nieprawidłowego dokręcenia. Cobot poprawia również ergonomię, odciążając operatorów od pracy w niewygodnych lub trudnych pozycjach.
Dokręcanie zawiasów drzwiowych
Dla modelu FIAT 500 wyposażonego w dodatkowe tylne drzwi boczne potrzebna była zautomatyzowana aplikacja zdolna do wykonania złożonego cyklu dokręcania. Za pomocą zaawansowanego zautomatyzowanego narzędzia, na którym zainstalowany jest cobot, drzwi są prawidłowo pozycjonowane na nadwoziu pojazdu. Następnie robot wykonuje operacje dokręcania, z tyłu bagażnika.
Cobot spełnia dwa różne wymagania procesowe: uwalnia operatora od konieczności dokręcania zawiasów w niewygodnej dla pozycji, w której nie byłby w stanie zobaczyć prawidłowego ułożenia zawiasów wewnątrz karoserii samochodu oraz zapobiega odrzutowi z narzędzia dokręcającego (które działa z momentem obrotowym 75 Nm) uderzającego w ramię operatora.
Montaż błotnika
Na tym stanowisku na linii blacharskiej rama przyjeżdża z zamontowanymi już prawym i lewym błotnikiem. Dwa coboty UR5 i dwa UR10s są instalowane na platformie, która obniża się na osi Z w stosunku do nadwozia. Skrzydła platformy zamykają się, aby ustalić geometrię i uruchomić operację dokręcania 24 śrub mocujących błotniki. Każdy z 4 cobotów wyposażony jest w automatyczną wkrętarkę z kontrolą momentu obrotowego.
„Decyzję o wykorzystaniu robotów współpracujących Universal Robots podjęliśmy już kilka lat temu. Technologia UR jest dla nas gwarancją szczególnie zaawansowanego interfejsu człowiek-maszyna idealnie dopasowanego do wymagań jakościowych grupy zarówno w zakresie procesów produkcyjnych, jak i produktów” – mówi Ennio Meccia, kierownik działu produkcji, główny inżynier Stellantis.
