18. juuni 2020

Ettevõtte Saint-Gobain ajalugu ulatub tagasi aastasse 1665. Prantsuse kuningas Louis XIV andis rahandustegelasele Nicolas Dunoyer’le ja tema partneritele ainuõiguse peegelklaasi tootmiseks – eesmärgiga lõhkuda Veneetsia Vabariigi monopol Euroopa peegliturul. Peamised tootmisrajatised paiknevad Saint-Gobain’is, ettevõttega sama nime kandvas külas Normandias. Tootmiskogemus on muljetavaldav. Näiteks Saint-Gobain’i peeglid on 1684. aastast alates kaunistanud Pariisi lähedal kuningliku Versailles’i palee galeriid. Umbes 300 aastat hiljem sisenes klaasiekspert Saint-Gobain tuletõkkeklaaside turule koos Vetrotech’iga, kes on aastakümnete pikkuse kogemusega rahvusvaheline kõrgtehnoloogilise klaasi tarnija. Eesmärk oli turul konkurentsivõime säilitamiseks kasutada tootmise töökindlat ja kiire investeeringutasuvusega automatiseerimist.

Spetsiaalne vedelik pakub kaitset tule eest

Vetrotech Saint-Gobain on ehitusklaaside asjatundja, olgu teemaks tuletõkke-, soojusisolatsiooni-, heliisolatsiooni- või turvaklaas. Tuletõkkeklaas takistab teatud aja jooksul tule levimist. Tavaline klaas seda ei suuda, sest puruneb kuumuse tõttu kildudeks. Tuletõkkeklaasi tootmisel kasutatakse spetsiaalset õõnsustega klaasi, mis pakub kaitseisolatsiooni tulekahju korral. Klaaspakett ümbritsetakse kompaundiga. Enne seda täidetakse klaaspaneelide vahed vedelikuga, mis annab klaasile tulepüsivuse.

Väljakutse tootmisel: monotoonse töö asendamine

Klaaspaneelide vahelise ruumi täitmiseks on konstrueeritud noolekujulised kohatäited ehk täitenurgad, mis võimaldavad painduva toru kaudu suunata vedeliku klaaside vahele. Täitenurgad paigutatakse vaheribadesse enne paneelide kokkupressimist. Vedelikuga täitmise ajaks tõmmatakse need välja. Täitenurkade servad jätavad alumisse vaheribasse puhta ava, millesse saab asetada toru. Klaaspaneelide vahe täidetakse kõvenemisel läbipaistvaks muutuva vedelikuga. Kohe pärast paneeli täitmist toru eemaldatakse ning ava suletakse ja tihendatakse. Kõvenenud mass pakub tulekahju korral kaitset. Tavapärane tootmisprotsess oli järgmine: kõigepealt pandi noolekujulistesse vormidesse plastist täitenurgad, siis võttis robot need täitenurgad vormist välja ja asetas kohatäitena klaaspakettidesse. Täitenurgad pandi vormidesse käsitsi. Seda monotoonset tööd tegi töötaja, kellele see oli lisaülesanne. Seetõttu tuli leida uus lahendus, mis vabastaks töötaja ning oleks ka kulutõhus ja töökindel. Daniel Fahnenstich, Niklas Kuhl ja Daniel Voth võtsid selle ülesande lahendada ühe osana oma tehnilisest koolitusest Vetrotech Saint-Gobain’is.

igus deltaroboti eelis on lihtne kasutuselevõtmine

Sobiva automatiseerimislahenduse otsingul avastas projektimeeskond 2019. aastal Hannoveri messil deltaroboti, mida oma stendil esitles liikuvate rakenduste plastkomponentide asjatundja igus. See sobib ideaalselt lihtsa ülesande automatiseerimiseks ega maksa palju. Roboti põhikomponendid on kolmel teljel paiknevad hooldusvabad drylin® ZLW lineaarmoodulid, määrdevabad igubal®-ühendusvardad ja ühendusplaadid. NEMA samm-mootorid ja koodrid tagavad kuni 5 kg detailide kiire teisaldamise täpsusega ±0,5 mm. Kogu süsteemi tööala läbimõõt 660 mm. Alumiiniumist ja polümeeridest kergkonstruktsioon, hind alla 5000 € ning suur noppimiskiirus (vähemalt 30 objekti minutis) teevad deltaroboti äärmiselt kulutõhusaks. Koostöös igus’i Low Cost Automation-valdkonna spetsialistidega arendas projektimeeskond välja „võta ja aseta“ lahenduse täitenurkade automaatseks paigutamiseks eelmääratud alustele. Otsusest deltaroboti paigaldamiseni ei kulunud kaua aega.

Paranenud töökvaliteet lühikese tasuvusajaga

Automaatikalahendus vabastab töötajaid ja kiirendab tootmisprotsessi. See võimaldab töötajatel kasutada oma aega keerukamate tööülesannete täitmiseks. Töökvaliteedi parandamine ei olnud ainus automatiseerimise eesmärk. Robot teenib oma hinna kiiresti tagasi ja see tagab investeeringu lühikese tasuvusaja. „Kui kolmes vahetuses töötamisel kulub ühel töötajal täitenurkade sorteerimisele kolm tundi, siis tasub projekt ennast ära kaheteistkümne kuuga“, tõdeb Niklas Kuhl.

Topeltkiire üleminek robottehnoloogiale

Saint-Gobain Vetrotech planeerib lähitulevikus optimeerida tootmisprotsessi nii, et täitenurkade sorteerimise süsteem töötab täitmisest eemaldamiseni täiesti automaatselt. Ettevõttel on maailmas kokku viis tehast, kus kasutatakse sama tehnoloogiat. Ka seal on juba planeeritud üleminek robotite kasutamisele. “Kui peaksime selle nüüd uuesti konstrueerima, telliksime deltaroboti ja mootorid, kasutaksime kolme telje kinemaatikat, sisestaksime teadaolevad väärtused ja süsteem ongi tööks valmis. Kui kõik on laos olemas, suudame süsteemi kokku monteerida ühe päevaga“, selgitab Kuhl. Ettevõte asendas mõned deltaroboti komponendid Siemensi toodetega: Siemensi juhtsüsteemiga S7 1511T laitmatu koostöö tagamiseks asendati igus’i samm-mootorid ja juhtsüsteem dryve D1 Siemensi servomootoritega ja juhtseadmetega. Juhtsüsteemi Siemens TIA Portal V15.1 ja selle funktsioone kasutab ettevõte kinemaatikaosa programmeerimiseks ja arvutusteks.

Kliendi nõudmistest olenevalt tarnitakse deltarobot 24 tunni jooksul eelmonteeritud komplektina koos pakendis olevate juhenditega või paigaldusvalmis süsteemina transpordiraamil. Alternatiivina saab klient kasutada oma tarkvara ja juhtsüsteemi või intuitiivset ja lihtsasti kasutatavat robotijuhtimist või igus’i juhtsüsteemi dryve. Deltarobotit on väga kohane kasutada lihtsate monteerimistoimingute, „võta ja aseta“ ülesannete ja kontrollimisrakenduste korral. Peale deltaroboti pakub igus ka muid soodsa hinnaga tooteseeria robolink® robotisüsteeme.