Quá trình trang trí và lắp ráp cuối cùng trước đây thường tốn nhiều công sức, nhưng thế hệ robot công nghiệp mới của ABB sẽ mang lại sự linh hoạt hơn và lợi tức đầu tư tốt hơn
Công đoạn trang trí và lắp ráp cuối cùng (tên tiếng anh là “Final Trim & Assembly” - FTA) là một trong những lĩnh vực ít tự động nhất của ngành sản xuất ô tô vì những thách thức kỹ thuật. Nhưng các giải pháp tự động hóa mới và công nghệ được chứng nhận an toàn cho sự hợp tác giữa người và máy, hiện đang cung cấp sự linh hoạt cần thiết để thích ứng nhanh chóng với các yêu cầu mới của thị trường, đảm bảo chất lượng cao, nhất quán và làm cho sản xuất tiết kiệm chi phí.
Trong khi nhiều công đoạn sản xuất đã được tự động hóa ở chế độ chu kỳ, mức độ tự động hóa trong các dây chuyền lắp ráp chuyển động liên tục vẫn còn rất thấp do ô tô chuyển động liên tục, với thời gian chu kỳ thấp. Tại đây, các giải pháp tự động hóa linh hoạt và có thể mở rộng đang được yêu cầu; những cái mà nếu được yêu cầu, cũng có thể thực hiện các quy trình hoàn toàn mới.
Thách thức chính của FTA tiên tiến nhất là hoàn thành các xe liên tiếp trên một dây chuyền và bao gồm toàn bộ quy trình lắp ráp bản mẫu , lắp đặt cửa ra vào, buồng lái, ghế ngồi, thảm và cửa sổ trên một dây chuyền. Điều này mang về nhiều lợi thế, chẳng hạn như dung lượng lưu trữ thấp hơn, tính linh hoạt của dây chuyền, thời gian tiến hành nhanh chóng kéo theo giao hàng kịp thời.
Tự động hóa thấp trong việc lắp ráp di chuyển liên tục.
Việc lắp ráp di chuyển liên tục hiện còn cần thời gian dài nữa mới được tự động hóa hoàn toàn. Thực tế cho đến nay, robot chủ yếu đảm nhận những công việc quá đơn điệu hoặc nặng nhọc đối với con người. Điều này có thể được giải thích bởi thực tế là không dễ dàng để thực hiện tự động hóa FTA cơ bản trong một quá trình chuyển động liên tục vì thân xe trên dây chuyền chuyển động không ngừng .
Để robot có thể treo chính xác cửa hoặc bắt vít vào buồng lái, hệ thống phải có khả năng theo dõi chính xác cơ thể đang chuyển động - cho dù là trên băng tải, hệ thống băng tải treo hay phương tiện được dẫn đường tự động (AGV) - và tiến hành một cách thận trọng, không có rủi ro va chạm và hư hỏng cho chiếc xe đã sơn hoàn thiện. Với thời gian chu kỳ trung bình là 60 giây, robot phải đưa chính xác vị trí của vít hoặc bản lề để cố định linh kiện vào thân hoặc trong xe.
ABB hiện cung cấp các giải pháp kỹ thuật cho FTA tự động kết hợp giữa robot, giải pháp phần mềm, AGV và công nghệ ứng dụng.
Robot đảm nhận FTA
Giải pháp FTA của ABB tận dụng khả năng xử lý hình ảnh tiên tiến, cảm biến và phần mềm cộng tác giữa người và máy, SafeMove2 được chứng nhận an toàn để tự động hóa các hoạt động FTA liên tục của một nhà sản xuất ô tô lớn. Robot thực hiện các bước lắp ráp riêng lẻ mà không cần phải dừng dây chuyền: từ lắp đặt và tháo cửa, lắp buồng lái và ghế ngồi, đến trải thảm. Dòng này cho phép mức độ linh hoạt cao vì có thể sử dụng nhiều loại mô hình và màu sắc khác nhau, đồng thời luôn đảm bảo độ chính xác.
Cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng, FTA tự động này thể hiện một bước quyết định đối với các hệ thống mở, nơi các phôi hoặc cơ thể di chuyển linh hoạt từ trạm robot này sang trạm tiếp theo trên sàn nhà máy để được lắp ráp ở đó. Các robot như IRB 6700 và IRB 2600, với khả năng xử lý thích hợp, đảm nhận công việc lắp ráp cuối cùng của các thành phần khác nhau trong giải pháp của ABB và thực hiện các tác vụ này trong một quá trình di chuyển liên tục. Khi AGV chở thân xe di chuyển đến bộ phận lắp ráp, camera của Hệ thống theo dõi băng tải của ABB sẽ phát hiện vị trí chính xác của nó. Đồng thời, nó đồng bộ tốc độ của robot di chuyển trên trục tuyến tính song song với AGV với tốc độ của AGV. Camera cũng báo cáo màu sắc của thân xe, đảm bảo rằng kiểu xe được lắp đúng bộ phận cùng màu.
Kiểm soát lực đảm bảo độ nhạy của robot
Quá trình lắp ráp có thể bắt đầu khi thân và robot ở đúng vị trí. Trong quá trình làm việc, AGV giúp robot di chuyển với tốc độ đã điều chỉnh và robot bắt đầu quy trình lắp ráp được lập trình và xác định trước. Hệ thống camera thứ hai được lắp đặt trên robot sẽ quét thân xe để tìm các tính năng được xác định trước luôn giống nhau và đã được áp dụng cho xe với dung sai tối thiểu.
Vì máy ảnh mất tiêu điểm ngay khi cánh tay của robot đến gần xe, nên hệ thống sẽ chuyển từ hệ thống robot được điều khiển bằng tầm nhìn sang hệ thống được trang bị cảm biến với kiểm soát lực tích hợp của ABB. Chức năng xúc giác của công nghệ kiểm soát lực cho phép robot phản ứng với môi trường của nó ngay cả khi camera không thể nhìn thấy. Nói cách khác, nó có thể cảm nhận đường đi của nó xung quanh các hoạt động lắp ráp với độ chính xác đến từng milimet. Robot điều chỉnh làn đường và tốc độ được lập trình của nó dựa trên phản hồi từ cảm biến, ví dụ, cho phép nó treo một cánh cửa chính xác theo bản lề được cung cấp.
Cảm biến kiểm soát lực được gắn trên đầu trục thứ sáu, trực tiếp giữa robot và hệ thống kẹp, cho phép đo chính xác tại mọi thời điểm lực mà nó yêu cầu được truyền đi. Cảm biến phải có khả năng phản ứng với các thay đổi bất kỳ lúc nào; ví dụ, tại những thời điểm khi robot phải chạy chậm lại vì AGV chạy chậm hơn. Và do đó, robot có thể cảm nhận được đường đi của nó thông qua tình hình lắp ráp và cố định với lực không quá mức cần thiết, hệ thống quang học và điều khiển lực tích hợp phải hài hòa chính xác với nhau. Điều này đạt được bằng cách lập trình thích hợp.
Tiến tới một hệ thống mở
Hiện tại, tự động hóa FTA phải đối mặt với thách thức bởi các nhà sản xuất ô tô thường muốn sản xuất nhiều mẫu và biến thể xe khác nhau (lái trái và phải, hai và bốn cửa) trên cùng một dây chuyền lắp ráp, điều này gây khó khăn cho việc triển khai các hệ thống tự động hóa toàn diện. Tuy nhiên, các yêu cầu về lắp ráp tự động trong một quá trình di chuyển liên tục có thể được giảm bớt nếu các mô hình được tạo ra trên một nền tảng chung, nghĩa là một số mô hình được trang bị cùng một phần thân và các điểm kết nối của chúng với bộ kẹp luôn giống nhau.
Cho đến nay, chỉ có một số OEM thực hiện ý tưởng về nền tảng mô hình này. Khái niệm này cũng cho phép các nhà sản xuất ô tô xây dựng các cơ sở sản xuất hoàn toàn mới để tạo nền tảng cho một hệ thống mở thay vì phải tích hợp các quy trình tự động riêng lẻ vào dây chuyền hiện có. Mục tiêu của FTA phải là các hệ thống mở, trong đó các phương tiện được dẫn đường tự động tiếp cận linh hoạt các trạm lắp ráp tự động riêng lẻ theo yêu cầu. Điều này tạo ra một nhà máy thực sự của tương lai, một nhà máy dựa trên hệ thống sản xuất mô-đun và các giải pháp tự động hóa linh hoạt được điều khiển kỹ thuật số và kết nối với nhau.
SafeMove2 cho phép cộng tác
Các hệ thống mở như vậy cũng đòi hỏi sự hợp tác giữa con người và máy móc ở một cấp độ hoàn toàn mới. ABB đã phát triển SafeMove2 hợp tác chặt chẽ với khách hàng của mình. Giải pháp được chứng nhận an toàn này, bao gồm các thành phần phần mềm và phần cứng của ABB, cung cấp các tính năng cho phép người vận hành tương tác với hệ thống robot ở tốc độ cao trong thời gian chu kỳ cao.
Trên thực tế, SafeMove2 đã giúp bạn dễ dàng triển khai một ứng dụng thực tế với các cảm biến an toàn, máy quét laser và các rào cản ánh sáng. Tại đây, các cảm biến trong robot báo cáo sự hiện diện của ai đó. Hệ thống điều chỉnh tốc độ của robot khi công nhân đến gần, cho phép con người và máy móc hoạt động song song với nhau. Ngoài ra, bộ điều khiển robot cho phép robot chỉ hoạt động trong những không gian được tính toán chính xác, định sẵn. Nó dừng lại hoàn toàn khi ranh giới vô hình này của người vận hành hoặc máy móc bị vượt qua.
Nếu người vận hành rời khỏi khu vực an toàn đã xác định, hệ thống sẽ tiếp tục công việc của nó ở tốc độ ban đầu. Với SafeMove2, một sản phẩm đã được chứng nhận an toàn, ABB cung cấp một hệ thống giảm thiểu chi phí cho các lớp bảo vệ an toàn FTA và có thể giảm tổng mức đầu tư lên đến 30%.
Phần kết luận
Công nghệ SafeMove2 của ABB tạo điều kiện cho sự hợp tác chặt chẽ hơn giữa con người và robot và phù hợp với các yêu cầu pháp lý - một bước quan trọng đối với hệ thống sản xuất mở, nơi con người và robot xử lý các nhiệm vụ khi cần thiết chứ không phải theo dây chuyền cứng nhắc. Các nhà sản xuất ô tô sẽ được hưởng lợi từ quy trình an toàn, tiết kiệm chi phí và có thể linh hoạt sản xuất các mẫu xe phù hợp với yêu cầu của thị trường.
.png)
.png)
Gửi bình luận