Maior eficiência através da montagem em movimento

Com a montagem em movimento a KUKA automatiza novas áreas na montagem de veículos em fabricantes automotivos.

Fabricantes automotivos procuram soluções para aumentar a eficiência na montagem na linha de produção. A montagem em movimento até então foi construída para atividades de montagem por humanos. Para aumentar o grau de automação é necessário desenvolver soluções de automação inovadoras, nas quais o homem e o robô compartilham o ambiente de trabalho em espaço extremamente limitado. Algumas funções de montagem com etapas de processo recorrentes como, por exemplo, a medição de lacunas (gap), a montagem de pneus ou da tampa traseira, bem como a montagem de vidros ou do teto, podem ser automatizadas de forma simples. O desafio, contudo, está na implementação de aplicações seguras de colaboração homem-robô, nas quais os robôs se adaptam e se sincronizam às velocidades dos sistemas de transporte.

Aumentar a eficiência na linha de montagem

As linhas de montagem nos pavilhões de montagem dos fabricantes automotivos movem carrocerias parcialmente montadas ao longo das linhas de processamento, enquanto montadores montam outras peças ou verificam características da qualidade em operação de tempo de ciclo. A velocidade da linha de montagem está adaptada ao ritmo humano, para que as atividades de montagem ou os retrabalhos nos componentes possam ser realizados na linha em movimento. Para aumentar a eficiência na linha de montagem, o homem e o robô precisam trabalhar juntos. O robô sensitivo de construção leve KUKA LBR iiwa é idealmente qualificado para isso, uma vez que ele atende os mais elevados requisitos de segurança e consegue reagir imediatamente a qualquer contato do trabalhador e se adaptar à situação.

O design arredondado do assistente de trabalho inteligente KUKA LBR iiwa, as suas características sensitivas, bem como a sua detecção de colisão, garantem uma operação segura em cooperação direta com o homem, sem necessidade de cerca de proteção.

Christian Landherr, Head of Final Assembly & Paintshop na KUKA

A linha de montagem e o robô estão sincronizados

Para prover uma liberdade de movimento adicional aos montadores, os braços do robô de 7 eixos estão montados em um dispositivo de recuo seguro. Assim, em caso de uma falha, o homem pode empurrar o robô de construção leve simplesmente para o lado. "Além disso, a sensitividade do cobot permite o uso flexível em movimento, uma vez que ela compensa as tolerâncias." diz Landherr. Uma linha de montagem não funciona cem por cento de maneira constante. Em virtude de intervenções manuais necessárias, com alguma frequência ocorrem retardos ou até paradas. No processo de automação padrão os robôs devem ser recalibrados em caso de uma parada, antes que retomem a sua atividade. Mas não o KUKA LBR iiwa.
Robô sensitivo de construção leve KUKA LBR iiwa

O software de comando inteligente da KUKA permite ao robô de construção leve uma conexão constante à linha de montagem ou aos veículos de montagem, e assim obter informações precisas sobre a sua velocidade e posição. O software de comando transmite diretamente aos robôs de construção leve os dados registrados sobre a posição e velocidade exatas do veículo de montagem na linha de montagem. Por meio destas informações os robôs sensitivos podem adaptar de forma dinâmica as suas atividades à operação em movimento.

"As medições ocorrem em relação ao componente. Assim o robô pode executar a sua função de medição de forma totalmente autônoma na operação em movimento.", explica Otmar Honsberg, Head of Application Engineering na KUKA. "Ao contrário da medição convencional apoiada por robô, este é um benefício real". Em combinação com a detecção óptica e o seu sistema de sensores táctil, o KUKA LBR iiwa sensitivo se adapta automaticamente às novas circunstâncias em caso de vibrações na esteira ou paradas, e executa os seus trabalhos continuamente.

A solução "Assembly in Motion" faz do robô uma unidade de posicionamento inteligente para o instrumento de medição.

Otmar Honsberg, Head of Application Engineering na KUKA

Desempenho máximo em espaço limitado

Em uma estação de trabalho, por exemplo, dois até quatro robôs podem medir e testar simultaneamente medidas de lacunas e nivelamentos de componentes de carroceria como, p.ex., entre a tampa traseira e o painel lateral ou entre o farol dianteiro e o capô, enquanto os trabalhadores executam ao mesmo tempo outros testes da qualidade na carroceria. A pedido podem ser integrados cabeçotes de medição na aplicação, que também podem medir a dimensão exata da lacuna em materiais transparentes, como vidro ou plástico, por exemplo, na área de farol dianteiro usando tecnologia a laser.

Expansão rápida e simples da estação

Outra vantagem da solução sensitiva "Assembly in Motion" em comparação com aplicações de medição com robôs industriais convencionais é a redução máxima da necessidade de espaço. Robôs industriais requerem bem mais espaço em função dos seus dispositivos de segurança necessários. Com o robô de construção leve sensitivo KUKA LBR iiwa, por sua vez, o homem pode trabalhar com segurança em espaço bastante limitado no mesmo espaço de trabalho. Além disso, uma expansão da estação na operação de medição pode ser realizada posteriormente de forma simples e rápida, graças às possibilidades de pré-configuração e da pouca necessidade de espaço do robô de construção leve, ao contrário da integração de outros robôs industriais.

Medição de lacunas na operação em movimento com o robô sensitivo de construção leve KUKA LBR iiwa

Know-how de processo permite avaliação de dados inteligente

O resultado de uma estação de medição de lacunas com a tecnologia "Assembly in Motion", são valores medidos confiáveis em uma carroceria em movimento – e, consequentemente, um ganho de eficiência considerável em comparação com as medições anteriores, muitas vezes manuais. No futuro, as estações de medição automatizadas na operação em movimento até permitirão conclusões precoces de possíveis falhas na produção: "Se os robôs medirem modificações nas dimensões das lacunas, poderão por si só indicar possíveis causas, baseado na logística de processo devidamente fundamentada.", diz Honsberg. Assim, por exemplo, poderia ser detectado um desgaste prematuro de máquinas ou um ajuste incorreto na produção, antes que tenham um efeito sobre o processo de produção. "Com o nosso abrangente know-how de processo estamos em condições de avaliar adequadamente o grande volume de dados que ocorrem na montagem automatizada e reagir de forma prospectiva."
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