A-Z ELEKTRO listopad / prosinec 2016

listopad/prosinec 2016 | A-Z ELEKTRO | 21 PRŮMYSLOVÉ ROBOTY KUKA Roboter CEE GmbH, organizační složka Pražská 239, 250 66 Zdiby Česká republika Tel.: +420 226 212 271 Fax: +420 226 212 270 E-mail: info.robotics.cz@kuka.com www.kuka.cz Foto: KUKA Roboter CEE GmbH S polečnost ALNEA Sp. z.o.o. se sídlem ve Varšavě navrhuje a vyrábí na základě požadavků svých zákazníků poloautomatizovaná a automatizovaná mechanická, elek- trická a pneumatická výrobní a testo- vací zařízení. Specializuje se přitom především na procesy selektivního pájení. Řídicí jednotku, ALNEA-ZEUS controller, kterou před několika roky společnost vyvinula, bylo zapotřebí v současné době výrazně modernizo- vat, aby byla schopna i do budoucnosti průběžně vyhovovat standardům vydávaným mezinárodní společností pro plošné spoje a elektronický průmysl (International association of the printed circuit and electronics industries – IPC). Nová verze řídicí jednotky je schopna zpracovávat všechny parametry pracovního pro- cesu, jako je přísun všech materiálů potřebných pro pájecí proces, jejich přesné umístění a zamezení rozstřiku pájky mimo pracovní oblast. Spo- lečnost ALNEA při jejím vývoji úzce spolupracovala se společností KUKA Robotics v Augsburgu. Použití robota KUKA KR AGILUS umožnilo dosáhnout významného zlepšení přesnosti páje- cího procesu, eliminovat zdroje chyb a snížit výrobní čas o 50 procent. Dodržení mezinárodních standardů Pájení s využitím tzv. technologie průchozích otvorů (Through-hole technology – THT) vyžaduje maximální přesnost. Rozhodující vliv na kvalitu mají parametry, jako jsou množství pájecího materiálu, doba a teplota předehřevu, doba skrápění nebo teplota pájedla (pájecího nástroje). Kromě toho se musí brát v úvahu vlivy spojené s materiálem. Malé struktury a vzdálenost součástek, které nesmí být potřísněny pájkou, nepřipouštějí chyby. V případě technologie THT jsou opravné procesy časově a finančně náročné, často neproveditelné a v ně- kterých případech nejsou dokonce ani dovoleny. Cílem elektronického průmyslu je proto bezchybný výrobní proces. „Spolehlivě řízený proces selektivního pájení je rozhodujícím krokem na cestě k bezchybné výrobě,“ říká Krzysztof Kamiński, prezident společnosti ALNEA Sp. Z.o.o. Pájení s vysokou přesností Jedna z nejčastějších příčin vzniku chyb při selektivním pájení jsou pájecí můstky. Ty se objevují například při pájení bez použití olova, jako důsledek menší specifické váhy pájecí slitiny nebo nedostatečné aplikace pájecího tavidla. Proto je nutno spolehlivým způsobem kontrolovat všechny kroky spojené s pracovním procesem. Pro- blémy mohou způsobit také nesprávně nebo nepřesně vsazené moduly. Roz- hodující význam mají proto monito- rování a možné korekce jejich polohy. Z těchto důvodů a také s ohledem na další vývoj řídicí jednotky, bylo pro společnost ALNEA nutné instalovat robot, který zvládne pájecí operace i přesné pokládání součástek. „Pouze moderní robot je schopen garantovat požadovanou přesnost pro tento pá- jecí proces,“ zdůrazňuje K. Kamiński. Při hledání vhodného modelu zvolila firma ALNEA spolupráci se společností KUKA. „Pobídkou pro nás byl pří- znivý poměr cena/výkon a vynikající technická podpora realizačního týmu společnosti KUKA,“ vysvětluje prezi- dent. Kromě toho řídicí jednotka (kon- trolér) robota KUKA, KR C4, vyhovuje požadavku společnosti ALNEA na to, aby bylo možné řídit proces pomocí jednoduchého ovládacího panelu (smartPAD). Otevřená architektura tohoto kontroléru podporuje technic- kou integraci do existujících strojních struktur, kterou lze realizovat za vynaložení minimálního úsilí. Malý, rychlý a přesný: robot KUKA KR 6 R900 sixx Firma ALNEA se rozhodla pro prototy- pové řešení s robotem KR 6 R900 sixx ze série KR AGILUS. Vynikající charakteris- tiky tohoto robota zahrnují mimořádně velké rychlosti v kombinaci s vysokým stupněm reprodukovatelnosti a přes- nosti. Díky symetrické konstrukci vyu- žívají roboty KR AGILUS pracovní zónu v plném rozsahu. Aby umožnila společ- nost KUKA využití jejich mimořádně hladce tvarované kontury pro práce v omezeném prostoru, uložila přívody energie do vnitřních prostor robota. Typ KR 6 R900 sixx je svou nenáročnou konstrukcí maximální přesný s vysokou pracovní rychlostí při maximální zátěži 6 kg a dosahu 900 mm, ale kromě toho dosahuje přesností opakování polohy < ±0.03 mm; je tak ideálním typem pro pájecí proces. Významná je také skutečnost, že kromě typu KR 6 R900 sixx je možné prostřednictvím nového řídicího systému ALNEA-ZEUS kombino- vat také ostatní modely robotů KUKA. Příkazy přímo z ovládacího panelu (smartPAD) „V průběhu integrace robotizovaných řešení je nutné koordinovat komuni- kaci mezi řídicí jednotkou pájecího zařízení a kontrolním zařízením robota,“ vysvětluje p. Kamiński. Proto byl do paměti robota uložen softwa- rový balíček pro řízení parametrů selektivního pájení v hlasové podobě. Tímto ovládáním mohou zákazníci společnosti ALNEA řídit robota za po- užití panelu KUKA smartPAD přímo ve výrobě. Příkazy se přenášejí do ří- dicí jednotky ALNEA-ZEUS prostřed- nictvím sítě Ethernet. Řídicí jednotka (kontrolér) poté vykoná příkaz pomocí specifického zákaznického hardware a software. Řešení pracuje s PLC nebo HMI panelem a nevyžaduje žádné další rozhraní. Výsledek: polovina pracovního času a minimum chyb Robot KUKA KR 6 R900 sixx plně odpovídá požadavkům kladeným na něj při procesu selektivního pá- jení. Řídí pohyby pájedla a přidržuje pájenou desku ve fixní poloze. Pomocí robotického automatizovaného řešení vyvinutého společností ALNEA, je možné spolehlivě monitorovat všechny parametry selektivního pájecího procesu. Kromě toho se všechna data, která poskytuje robot KUKA, využívají v systému. Zahrnuje to, kromě dalšího, monitorování přísunu a pokládání součástek a rovněž kontrolu ostatních externích zařízení. Zvolená opatření nevedla pouze k výraznému snížení chybovosti, ale také k nárůstu produk- tivity. „S novým řešením jsme zkrátili výrobní čas o 50 procent,“ zdůrazňuje K. Kamiński. Díky monitorování celého procesu prostřednictvím ovládacího panelu se rovněž snížily požadavky na zaškolování zaměstnanců zákaz- níka. Už není zapotřebí zaměstnávat tři osoby: odborníka na pracovní pro- ces, na roboty a na ovládací panely. Nyní může po krátkém zaškolení řídit pracovní proces a pájecí robot přímo sám dělník.