Roboty przemysłowe coraz częściej wspomagają pracę człowieka w zadaniach żmudnych i powtarzalnych. Najczęściej o ich wdrożeniu do linii produkcyjnych decydują takie czynniki, jak zwiększenie wydajności, zmniejszenie kosztów czy poprawa jakości. Są jednak rodzaje działalności, w których na plany dotyczące automatyzacji mogą wpływać nie tylko kwestie ekonomiczne, ale również względy bezpieczeństwa oraz dbałość o zachowanie czystości. Przyjrzyjmy się robotom przemysłowym z oferty firma YAMAHA, przeznaczonym do szczególnych typów zastosowań.
W środowiskach produkcyjnych i usługowych, w których z natury prowadzonej działalności nieunikniona jest obecność w powietrzu znaczących ilości kurzu, pyłu czy skroplonej wody, nie ma możliwości bezpiecznego wykorzystania konwencjonalnych typów robotów przemysłowych. Niepożądane cząstki, dostając się pod ich obudowę, niemal na pewno spowodują awarię precyzyjnego urządzenia.
Stosowanie robotów przemysłowych w konwencjonalnych konfiguracjach bywa jednak wykluczone również w środowiskach o wysokim stopniu czystości. Tym razem na odwrotnej zasadzie – to wydostające się spod obudowy urządzenia cząstki pochodzące np. z klejów, uszczelek czy elementów zużywanych mogą zanieczyścić pomieszczenie i zniszczyć rezultaty prowadzonych tam prac. Podstawowym warunkiem zastosowania maszyn w pomieszczeniach czystych jest wyposażenie ich w odpowiedni stopień ochrony IP (International Protection Rating), przy czym parametr, który najczęściej określa zakres ochrony urządzeń, rozpatrywany jest wówczas w przeciwnym niż zazwyczaj kierunku, informując o stopniu szczelności samego sprzętu.
Dla rozwiązania powyższych problemów opracowano specjalne serie robotów przemysłowych przeznaczonych do stosowania w tzw. warunkach ciężkich oraz w pomieszczeniach typu cleanroom. Uogólniając, są to urządzenia, których mechanizmy, a w szczególności obudowy zostały w dodatkowy sposób uszczelnione – tak by zabezpieczyć ich wnętrze lub środowisko pracy przed przenikaniem szkodliwych czynników. W przypadku konstrukcji przeznaczonych do stref czystych stosuje się również wytwarzanie wewnątrz robota podciśnienia, aby zmniejszyć ryzyko emitowania cząstek na wypadek nie w pełni szczelnych połączeń elementów ruchomych. Obudowy, oprócz dużej szczelności, są też projektowane w taki sposób, aby nie było w nich załamań czy zakamarków, w których mogłyby zbierać się drobiny kurzu. Ich powierzchnie są dodatkowo malowane specjalnymi farbami nieemitującymi żadnych cząstek do środowiska. Alternatywnie wykonuje się je z materiałów takich jak stal nierdzewna czy polerowane aluminium, aby umożliwić łatwe czyszczenie środkami chemicznymi używanymi w pomieszczeniach czystych.
W dalszej części przyjrzymy się ofercie robotów przemysłowych firmy YAMAHA, w zakresie dostępnych serii przeznaczonych do pracy w warunkach ciężkich oraz serii do pomieszczeń czystych.
PRACA W WARUNKACH CIĘŻKICH
YAMAHA dostarcza roboty typu SCARA, przeznaczone do pracy w warunkach o dużym natężeniu pyłów lub tam, gdzie rozpraszana jest woda.
W serii YK-XGP zastosowano uszczelnienia i konstrukcję pozwalające robotom na funkcjonowanie w pomieszczeniach odpowiadających klasyfikacji IP 65 – co oznacza ochronę przed ciałami stałymi na poziomie 6 (odporność na pyły), oraz przed wtargnięciem wody na poziomie 5 (odporność na wodę z każdego kierunku pod ciśnieniem do 30 kPa, w natężeniu do 12,5 l/min, w czasie do 3 min).
W tym momencie widoczny jest docelowy efekt całego procesu – pady pokryte są odpowiednio cienką warstwą pasty lutowniczej.
Przedstawiona wyżej zasada działania drukarki pasty lutowniczej wykorzystywana jest dla każdego rodzaju tego urządzenia. Podział drukarek pasty lutowniczej rozkłada się na trzy główne grupy: manualne, półautomatyczne i automatyczne. Podstawowe różnice pomiędzy grupami odnoszą się do czynnika ludzkiego mającego wymierny wpływ na proces.
Oferta TWS Automation obejmuje 5 modeli drukarek pasty lutowniczej. W tym miejscu omówione zostaną funkcje dwóch modeli. Pierwszy model to półautomatyczna drukarka oznaczona symbolem SR-2700, zapewniająca druk na maksymalnej powierzchni o wymiarach 480×420 mm i pracę z laminatem PCB o grubości do 6 mm.
Druga oznaczony jest symbolem SR-2720 i w niej użytkownik zyskuje możliwość nadruku na dużych powierzchniach bo aż do 850×420 mm. Obie wersje mają dwie niezależne, samopoziomujące się metalowe rakle. System elektroniczny zapewnia precyzyjną autoregulację siły docisku rakli oraz jej szybkość oderwania od szablonu.
Zarządzanie pracą urządzeń jest bardzo proste, a kontrola procesu odbywa się z poziomu dotykowego ekranu LCD. Urządzenia wyposażone zostały w stół roboczy z pinami wspierającymi i głowicami podciśnienia układanymi w różnych konfiguracjach dla różnych kształtów PCB.
Zamontowany system wizyjny zapewnia precyzyjne, łatwe i szybkie pozycjonowanie PCB względem szablonu. Z pewnością drukarki półautomatyczne są wystarczające do produkcji prototypowej oraz mało- i średnioseryjnej.
AUTOMATY DO MONTAŻU
Automaty do montażu elementów SMD firmy TWS Automation dzięki możliwości indywidualnego konfigurowania, wysokiej precyzji, niezawodności, otwierają nowe obszary działania w produkcji mało- i średnioseryjnej. Model Quadra DVC EVO ma wydajność na poziomie 4400 CPH. Wyposażony został w dwudyszową głowicę z systemem wizyjnym do pozycjonowania. Sumując możliwości montażowe, automat jest w stanie układać bardzo szerokie spektrum komponentów takich jak chip od 0201, Melf, Mini Melf, komponenty SOT, diody, układy scalone do 40 mm, BGA o wymiarach do 55×55 mm, trymery, indukcyjności oraz aluminiowe kondensatory elektrolityczne.
Konstrukcja automatu umożliwia montaż komponentów w taśmach od 8 do 44 mm, pozwalając na uzbrojenie automatu w aż 120 podajników dla taśm 8 mm. Ponadto możliwy jest montaż podajników na komponenty w laskach, tackach oraz wersji na komponenty przewlekane jak np. LED-y. Urządzenie opcjonalnie można wyposażyć w dodatkową, trzecią głowicę do dozowania pasty i innych substancji. Wówczas automat całkowicie samodzielnie, po wprowadzeniu dokumentacji w postaci plików CAD nakłada pastę lutowniczą, a następnie układa komponenty. Rozwiązanie to, daje możliwość budowy linii składającej się tylko z automatu do układania komponentów oraz pieca lutowniczego, co starcza do średniego wolumenu produkcji.
PIECE LUTOWNICZE
Ważnym procesem, decydującym o jakości produkcji jest prawidłowy i powtarzalny proces lutowania w piecu rozpływowym. Model TWS 1385 EVO składający się z pięciu stref, standardowo wyposażony został w transport siatkowy wykonany ze stali nierdzewnej o maksymalnej szerokości 400 mm. Opcjonalnie może być wyposażony w dodatkowy transport brzegowy z podparciem centralnym. Ponadto urządzenie ma wbudowany profilomierz, zapewniający precyzyjne stworzenie profilu termicznego dla każdej aplikacji. Rozwiązanie to nie jest standardowym wyposażeniem w konkurencyjnych urządzeniach tej klasy. Opcjonalna aplikacja do komunikacji w standardzie SMEMA daje możliwość ustawienia urządzenia w ciągu produkcyjnym.
PODSUMOWANIE
Powyższy opis i charakterystyka urządzeń TWS Automation, pozwala jedynie pokrótce poznać możliwości tych urządzeń produkcyjnych. Porównanie możliwości urządzeń w warunkach hali produkcyjnej (demoroom) daje podstawę do podjęcia rzeczowych decyzji. Warto też pamiętać o ludziach – to przecież oni stanowią istotę przedsiębiorstwa. Szkolenia personelu obsługującego maszyny stanowią o jakości produkowanych pakietów. W końcu to od ich wiedzy i umiejętności zależy najwięcej.
POBIERZ PDF