Kolaborativní roboty – Potenciál automatizace ve zpracování plastů a polymerů

Kolaborativní roboty, neboli koboty, vytváří další příležitosti v automatizaci plastového a polymerového průmyslu. Jsou charakteristické schopností pracovat v omezené výrobní oblasti, po boku pracovníků, rychlé implementaci a přesunu na nové úkoly, stejně jako intuitivním programováním a zacházením. Mohou pomoci v procesech jako je injekční vstřikování, obsluha strojů nebo balení a paletizaci ve velkých i malých podnicích.

Výrobci z celého světa investují do automatizace. Podle průzkumu. “SMEs Barometer robotizace” provedeného v Česku na jaře 2020 i mezi společnostmi zabývajícími se zpracováním plastů, vyplývá, že mezi důležitými faktory motivujícími SMEs k robotizaci je zlepšení výkonnosti výroby (93,5 %). Dále společnosti zmiňovaly: eliminace výrobních chyb (75,8 %) a zvýšení kvality produkce (75,8 %), posílení konkurenceschopnosti (74,4 %), zkrácení dodací lhůty (70,5 %), zvýšení produkce (66,6 %), standardizace procesu (60,2 %), obtížnost při hledání a udržení zaměstnanců (57,7 %), zvýšení výrobní bezpečnosti (56,3 %) a zvýšení produkční flexibility (50,1 %). 

Kolaborativní roboty mohou pomoci zaměstnancům nevystavovat se škodlivým plynům, prachu a plastovým hoblinám, které vznikají během výroby plastů a polymerů. Koboty také mohou manipulovat s ostrými nebo horkými předměty. Mají možnost pracovat 24 hodin denně a jejich opakovatelnost pohybu činí pouze 0.03 mm (v případě Universal Robots). To umožňuje společnostem využít maximální rozsah jejich výrobní kapacity a udržet konzistentní kvalitu. Kompaktní konstrukce pak umožňuje využít koboty i ve stísněných pracovních podmínkách. 

Uplatnění

Koboty umožňují téměř kompletní automatizaci ve vstřikovacích aplikacích. Zaručují konzistentní vysokou kvalitu, přesnost, stejně jako stále stejné dávkování i po mnoha opakováních. Kolaborativní roboty navíc zvyšují přesnost procesů a omezují zmetkovitost. Vynikají v obsluze CNC, vstřikolisů a v mnoha dalších druzích lisování. Jejich nasazení má pozitivní dopad na rychlost a kvalitu výroby. Zároveň se minimalizuje risk pracovních úrazů zaměstnanců spojených s těžkým strojírenstvím. Výrobní firma může podle potřeby použít koboty vybavené různými koncovými nástroji nebo optickými systémy během různých fází výroby, např. při vkládání součástky do soustruhu, nebo následné paletizaci obrobených dílů. Důležitou fází výroby je také konečná úprava výrobku – koboty mohou pracovat s různými materiály, a dodržet tak vysokou konstantní kvalitu finálního výrobku.
Příklady aplikací

Společnost 2K Trend, a.s., se zabývá produkcí velmi přesných plastových dílů vstřikováním pro zákazníky z řad velkých automobilek. Do výroby nasadila kolaborativní robot UR10, který zajišťuje kompletní obsluhu vstřikovacího lisu, což optimalizuje výrobu a řeší problém s nedostatkem zaměstnanců. Kolaborativní robot UR10 odebírá zálisky a zakládá je do formy v lisu, kde proběhne vstřikovací cyklus. Po ukončení cyklu kobot vyjme již hotové výlisky, které vyloží na dopravníkový pás. Jedná se o monotónní činnost, která ale vyžaduje velkou přesnost při manipulaci s hotovými plastovými výlisky, a právě proto je vhodná k automatizaci kolaborativním robotem. Kobot UR10 zvládne obsluhu celého stroje prakticky samostatně, a tak není nutné tuto pozici obsazovat lidskými pracovníky. Výhodou je i velký operační rozsah ramene kobota UR10, čímž se dosáhne velice efektivní obsluhy stroje.

Dynamic Group instalovala do provozu vstřikování plastů a kompletace tři koboty UR. První kobot zajišťuje realizaci kompletního pracovního cyklu stroje; odebírá „rámy“, které drží lisované díly, vkládá je do vstřikovacího lisu, přemísťuje jednotlivé kusy do ořezávacího zařízení a pokládá vylisované díly před dělníka pro účely další manipulace. Nakonec stiskem tlačítka aktivuje nový cyklus. Při druhé aplikaci injekčního vstřikování se používá tradiční kartézský robot, který spouští lisovaný díl na kluznou desku, kde jej kobot UR odebere a umístí na zařízení pro odstranění licího kanálu. Následně provede paletizaci dílu na stole před dělníkem, který postup kontroluje. Třetí kobot pracuje v oblasti kompletace. „Řekl bych, že ve srovnání s tradičními roboty se Universal Robots snáze učí a programují, pokud jde o aplikace ´drag and drop‘ (táhni a pusť). Robota také můžete naprogramovat pomocí režimu učení ´Teach Mode´, kdy jednoduše uchopíte robotické rameno, přesunete jej na potřebné místo a robot si tuto pozici pamatuje jako určitý bod. Jakmile nastavíte potřebné body, jednoduše robota spustíte a on tyto pohyby zopakuje.“ říká John Mcgilivray, výkonný ředitel Dynamic Group.

Mnoho dalších případových studií dobře popisuje všestrannost řešení automatizace pomocí kolaborativní robotiky. Díky jednoduchosti programování a používání jsou koboty v rukou firem nástrojem, který jim pomáhá se rychleji rozvíjet a obstát v náročné konkurenci na trhu. Více informací o využití kobotů v odvětví plastů a polymerů, ale i v dalších průmyslových odvětvích můžete najít v e-knihách na adrese https://www.universal-robots.com/cs/industry/, nebo po naskenování QR kódu. Pokud vás zajímá, jak rychle se vám náklady na pořízení kolaborativního robota vrátí, tak je připravená na adrese https://www.universal-robots.com/cs/payback/ kalkulačka, která to spočítá za vás.

 Pavel Bezucký, Area Sales Manager, Universal Robots

Zdroj: CzechIndustry 4/2020