6 robotów w stanowisku lutującym, zajmuje tylko kilka metrów kwadratowych podłogi
W celu zredukowania kosztów produkcji, przy jednoczesnym utrzymaniu jej wysokich standardów wymaganych przy wytwarzaniu paneli słonecznych, firma Scheuten Solar z siedzibą w Gelsenkirchen postanowiła użyć w swoich fabrykach robotów. Machinefabriek van de Weert, holenderski konstruktor maszyn, został wybrany, aby zaprojektować i zbudować potrzebne stanowisko.
Uzasadnienie automatyzacji
Głównym powodem wprowadzenia automatyzacji w firmie Scheuten Solar były wysokie koszty zatrudniania pracowników na 4 stanowiskach, pracujących przez 24h na dobę wymagające i monotonne zadanie lutowania połączeń między panelami słonecznymi. Zastosowanie robotyzacji zmniejszyło koszty pracy, a także zapewniło stałą i wysoką jakość lutowania.
Wstępna koncepcja
Wstępna koncepcja firmy Machinefabriek van de Weert zawierała sztywne osie z lutownicą przesuwaną za pomocą serwomechanizmów. Szybko jednak zrezygnowano z tego pomysłu na rzecz zastosowania robotów, kiedy okazało się, że panele nie będą mogły być zawsze ułożone w dokładnie tym samym miejscu. Stanowisko lutujące powinno mieć ponadto możliwość lutowania różnych typów paneli słonecznych, co było niemożliwe w pierwotnym rozwiązaniu. Zrobotyzowanie zakładu było odpowiedzią na wszystkie te wymagania i wprowadziło niezbędną elastyczność.
Stanowisko lutujące...
Końcowy układ stanowiska składa się z 6 robotów zainstalowanych na pojedynczej ramie, z czego 5 zainstalowano do góry nogami, a jednego w pozycji normalnej - na podstawie. Kiedy panel zostaje usytuowany w celi, jego pozycja zostaje dokładnie określona za pomocą dwóch kamer. Robot numer 1, wyposażony w podwójny chwytak, rozpoczyna proces produkcyjny od podnoszenia łączników z punktu ich składowania i umiejscawia je na panelach, dzięki zintegrowanemu z robotem systemu iRVision. Następnie ten sam robot za pomocą drugiego chwytaka odwija określoną z góry długość kabla z podajnika. Robot numer 2 ściska przewód, skutkiem czego jest on obcięty do żądanej długości. Następnie umiejscawia kabel w odpowiedniej pozycji na panelu i wtedy robot numer 3 przylutowuje przewód do panelu. Roboty numer 4 i 5 wykonują podobne zadanie na drugiej stronie panelu, z tą różnicą, że nie są tu wymagane żadne dodatkowe łączniki. Zadaniem robota numer 5 jest także przenoszenie kabla do drukarki, gdzie nanoszony jest na niego numer seryjny jeszcze przed lutowaniem.
Stanowisko lutujące pracuje w 80 sekundowych cyklach, co pozwala na wyprodukowanie do 360 paneli słonecznych w ciągu ośmiogodzinnej zmiany. Elastyczność zrobotyzowanej celi pozwala obecnie na wytwarzanie 12 różnych typów paneli, a także daje możliwość szybkiego zaadaptowania produkcji wielu innych rodzajów.
Korzyści odniesione przez Scheuten Solar
Główną korzyścią odniesioną przez firmę jest zmniejszenie kosztów zatrudnienia przy wyrobie paneli słonecznych. Ponadto przedsiębiorstwo uzyskało elastyczność i wysoką precyzję, którą zawdzięcza w pełni zintegrowanemu systemowi firmy Fanuc Robotics – iRVision. Wprowadzenie do produkcji nowego rozmiaru paneli, zmiana długości lub pozycji przewodów jest w zrobotyzowanej celi lutującej bardzo prostym zadaniem.
Dlaczego Fanuc Robotics
Konstrukcja robotów musiała być bardzo kompaktowa, ze względu na konieczność pracy w bardzo niewielkiej przestrzeni. Ponadto waga robotów jest również niezwykle ważnym czynnikiem - 5 lub 6 robotów musi wisieć do góry nogami na jednej i tej samej ramie. Udźwig, cena oraz czas realizacji zamówienia były również decydującymi kryteriami projektu. „Dodatkową zaletą”, mówi przedstawiciel Machinefabriek van de Weert, „był zintegrowany system wizyjny Fanuc Robotics. Oczywiście mogliśmy skorzystać z systemów wizyjnych dostarczanych przez inne firmy, lecz nie są one tak przystępne i proste w użyciu.”