_____Robotul de lipire KR C4 compact KUKA _________________________________… [308353]

UNIVERSITATEA “AUREL VLAICU” DIN ARAD

FACULTATEA DE INGINERIE

DOMENIUL PRODUCTICA SISTEMELOR INDUSTRILALE PROGRAMUL DE STUDIU MASTER

FORMA DE ÎNVĂȚĂMÂNT CU FRECVENȚĂ

LUCRARE DE DISERTAȚIE

ÎNDRUMĂTOR ȘTIINȚIFIC

Prof. Dr. Ing. DOINA MORTOIU

ABSOLVENT: [anonimizat]

2017

UNIVERSITATEA “AUREL VLAICU” DIN ARAD

FACULTATEA DE INGINERIE

DOMENIUL PRODUCTICA SISTEMELOR INDUSTRILALE PROGRAMUL DE STUDIU MASTER

FORMA DE ÎNVĂȚĂMÂNT CU FRECVENTA

ROBOTUL DE VOPSIRE

KR C4 compact KUKA

ÎNDRUMĂTOR ȘTIINȚIFIC

Prof. Dr. Ing. DOINA MORTOIU

ABSOLVENT: [anonimizat]

2017

UNIVERSITATEA “AUREL VLAICU” DIN ARAD APROBAT

FACULTATEA DE INGINERIE DECAN

DOMENIUL / PROGRAMUL DE STUDIU

Nr. __________ din ___________

VIZAT

Îndrumător științific

DATE PERSONALE ALE CANDIDAT: [anonimizat]: MUSTĂȚEA

Numele anterior: ONIGA

Prenumele: DARINA VIRGINIA

Sexul: (M/F) F

Data și locul nașterii:

Ziua / luna / anul 25/11/1984

Locul (localitate, județ) ARAD

Prenumele părinților:

Tata: VIRGIL GHEORGHE

Mama: FLORICA MELANIA

Domiciliul permanent: (str., nr.,localitate, județ, [anonimizat], e-mail):

Str.[anonimizat].22A, Loc.Vladimirescu, Jud.Arad, Cod poștal: 317405, Tel: 040722169566, e-mail: [anonimizat]

Sunt absolvent(ă) promoția: 2015 /2017

Forma de învățământ pe care am absolvit-o este: ([anonimizat], ID), cu taxă/fără taxă

Locul de muncă (dacă e cazul): YAZAKI COMPONENT TECHNOLOGY

Solicit înscrierea la examenul de disertatie (licență, diplomă, disertație):

Sesiunea Iulie anul 2017

Lucrarea de disertatie (licență, diplomă, disertație) pe care o susțin are următorul titlu:

_____Robotul de lipire KR C4 compact KUKA _________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________

Îndrumător științific:

Prof. Dr. Ing. DOINA MORTOIU

12. Menționez că susțin examenul de disertație finalizare a studiilor (pentru prima oară, a [anonimizat]) [anonimizat]. 143 din Legea 1/2011. [anonimizat], [anonimizat], conform art. 146 din Legea 1/2011.

SEMNĂTURA

_________________________________

REFERAT

PRIVIND LUCRAREA DE DISERTAȚIE (LICENȚĂ, DIPLOMĂ, DISERTAȚIE)

A

ABSOLVENT: [anonimizat]/ ABSOLVENT: [anonimizat] / PROGRAMUL DE STUDIU INGINERIE / PRODUCTICA SISTEMELOR INDUSTRIALE

PROMOȚIA IULIE 2017

Titlul lucrării …Robotul de vopsire KR C4 compact KUKA ………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………….

Structura lucrării ……………………………………………………….

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….………………………………………………………………………….………………………………………………………………………….………………………………………………………………………….………………………………………………………………………….………………………………………………………………………….…………………………………………………………………………….…………………………………

Aprecieri asupra conținutului lucrării de .. (licență, diplomă, disertație), [anonimizat], complexitate, actualitate, deficiențe

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………

Aprecieri asupra lucrării (se va menționa: numărul titlurilor bibliografice consultate, frecvența notelor de subsol, calitatea și actualitatea surselor consultate; modul în care absolventul a prelucrat informațiile din sursele bibliografice, contribuții originale)

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..

Concluzii (valoarea lucrării elaborate de absolvent, relevanța studiului întreprins, competențele absolventului, consecvența și seriozitatea de care a dat dovadă absolventul pe parcursul documentării și elaborării lucrării)

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..

Redactarea lucrării respectă/NU respectă normele de redactare (dacă nu respectă, care sunt acestea…).

Nu există/ Există suspiciuni de realizare prin fraudă a prezentei lucrări (dacă există, care sunt acestea…).

Consider că lucrarea îndeplinește/ NU îndeplinește condițiile pentru susținere în sesiunea de Examen de …………………………………………. (licență, diplomă, disertație) din ……………………(dacă nu îndeplinește, se scrie motivația…)

Arad,

Data Îndrumător științific

Cuprins

Introducere

În lucrarea mea de disertație voi prezenta procesul de vopsire pentru carcasele (Mask) ceasurilor de bord (meter/cluster) fabricate în Yazaki Component Technology (YCT) Arad. Am ales acest subiect deoarece sunt familiarizată cu toate procesele companiei dar acesta l-am studiat puțin mai îndeaproape.

Fig.1 Eu și Robotul KUKA

În prima parte am vorbit puțin despre familia Yazaki, ca în continuare să ajung la Yazaki așa cum este astăzi, Corporație.

În cele ce urmează voi parcurge cu atenție componentele robotului, posibilele probleme care pot aparea în urma acestui process de vopsire

Trebuie să aduc la cunoștință înainte de toate o mică explicație a ce anume înseamnă defapt vopseaua și vopsirea.

Vopseaua este o suspensie de pigmenți, coloranți, minerali sau organici, dispersați fin într-un liant, care după uscare dă o peliculă de rezistență, elasticitate și luciu diferite. Vopselele au proprietatea de a colora suprafața pe care sunt aplicate astfel încât aspectul inițial al acesteia să nu mai fie vizibil. Vopseaua este destinată protejării obiectelor de metal contra coroziunii.

Vopsirea este acțiunea de a colora un obiect, acoperindu-i suprafața cu pensula sau prin stropire cu un strat de vopsea ori muindu-l într-o soluție

În câteva vorbe am ajuns la descrierea robotului de vopsire, denumit KR C4 compact, al firmei KUKA Roboter GmbH.

Am continuat cu mentenanța robotului și protejarea lui de factorii externi, instalarea softului sub care efectuează mișcările și procesul de vopsire.

Înbunătățirea efectuată cu succes este ultimul capitol descris.

Povestea Companiei Yazaki

Au trecut mulți ani de la înfințarea Corporației Yazaki și au fost nevoie de mulți ani pentru a devenii cee ace este astăzi. Nu este posibil să discut despre prezentul sau viitorul Comaniei Yazaki fără să trasez traiectoria acesteia în ultima jumătate de secol.

Fig.2 Poze din albumul familiei Yazaki

Istoria firmei Yazaki a fost scrisă de mulți oameni care au întipărite în minte și în inimile lor multe amintiri legate de Yazaki. Trecând în revistă istoria firmei Yazaki, nu numai că reconstitui amintirile acestor oameni dar și viața celor doi președinți ai săi, cei care au fost Sadami Yazaki și Yasuhiko Yazaki.

Corporația Yazaki – Prezentare generală

• Înfințată în 1929 de Dl. SadamiYazaki / încorporată în 1941

o Proprietate privată (Family Business Award – 2007)

o Chairman este Dl. Yasuhiko Yazaki

o President & CEO este Dl. Shinji Yazaki

• 44 țări

• 462 locații

• Aproximativ 255.000 angajați

• Venit net: 1090 Billion ¥

• Cea mai mare producție de cablaje din lume

Fig.3 Locațiile Yazaki de pe glob.

Locațiile Yazaki din Europa.

Fig.4 Locațiile Yazaki din Europa

Cu ce se ocupă Corporația Yazaki?

Fig.5 Portofoliul Corporației Yazaki

Fabrica Yazaki din Arad a fost înființată în Octombrie 2003. Deține arii de injecție mase plastice, asamblare, ingineria producției, atelier prelucrări mecanice/prin așchiere și laboratoare. Aici se produc ceasuri de bord, cablaje, cutii de joncțiune, plutitoare de benzină și conectori.

Fig.6 Fabrica din Arad Fig.7 Filiala din Timișoara

Filiala din Timișoara a fost înființată în 2009 unde se găsește centrul de dezvoltare și design.

Introducere in Robotică

Robotul este întruparea noțiunii de “automatizare și control”, este un produs mecatronic. Termenul de “robot” a fost utilizat în 1917 pentru prima oara într-o nuvelă a scriitorului ceh Karel Capek. Cuvântul “robota” este cuvânt slav și înseamnă muncă manuală dificilă sau grea.

Robotii adevărați, așa cum îi cunoaștem astăzi, au apărut în 1954, când un inginer american, Joseph Engelberger, a depus la oficiul de invenții un patent numit “programed article transport”.

Definiții ale Roboților

La fel ca termenul "automatizare", termenul de "robot" este utilizat cu mai multe înțelesuri, în diferite contexte. Câteva definiții sunt:

Un sistem compus din mai multe elemente: mecanică, senzori și actuatori precum și un mecanism de direcționare, putem folosii ca definiție al unui robot.

Roboții sunt dispozitive de mișcare cu mai multe axe, aplicabile universal. Mișcările și traiectoriile mișcării sunt liber programabile și, dacă este necesar, sunt ghidate de senzori. Roboții utilizează brațe mecanice, unelte sau alte dispozitive pentru a executa manipulări mecanice sau alte funcții de producție.

În unele țări este necesar ca un robot să aibe mai mult de 3 axe, dar acesastă “definiție”nu este folosită, în întraga lume. Alte țări, între care Japonia și Statele Unite ale Americii, folosesc cu totul alte “definiții” pentru roboți. În Japonia de exemplu un manipulator cu două axe comandat manual este considerat robot.

În robotică, cei mai deștepți roboți sunt numiți "roboți inteligenți". Aceștia trebuie să fie capabili să manipuleze obiecte în lumea reală și să reacționeze la evenimente externe. În plus, ei trebuie să fie flexibili, de exemplu să își modifice comportamentul. Forma și mărimea robotului nu are importanță în stabilirea faptului dacă este sau nu intelligent, cel mai important criteriu este numărul de senzori folosiți pentru robot.

Caracteristici

Robotul industrial este alcătuit din următoarele componente:

Manipulator

Modul de comandă a robotului

Programator manual smartPAD

Cabluri de legătură

Software

Opțiuni, accesorii

Fig.8 Exemplu de robot industrial

Prezentare generală a modulului de comandă a robotului

Modulul de comandă a robotului este utilizat pentru comanda următoarelor

sisteme:

Minirobot KUKA

Modulul de comandă a robotului este alcătuit din următoarele componente:

Calculator de comandă

Piesă de randament

Circuitul logic de siguranță

Dispozitiv manual de programare smardPAD

Panou de conexiuni

Modulul de comandă a robotului poate fi montat într-un suport de 19".

Fig.9 Prezentare generală KR C4 compact

Cutia de comandă

Cutia de comandă este alcătuită din următoarele componente:

Fig.10 Prezentare generala a cutiei de comandă

Calculatorul de comandă

Componente

Din calculatorul de comandă (KPC) fac parte următoarele componente:

Mainboard

Procesor

Radiatorul de răcire

Module de memorie

Hard disc

Placa de rețea LAN-Dual-NIC (nu există la toate variantele de Mainboard)

Subansambluri opționale, de ex. plăci fieldbus

Funcții

Calculatorul de comandă (KPC) are următoarele funcții:

Interfață utilizator

Generare, corectură, arhivare, actualizare programe

Comandă operațiuni

Proiectare traiectorii

Comandă circuitului de acționare

Supraveghere

Echipament de siguranță

Comunicare cu perifericele externe (alte module de comandă, calculatoare principale, PC-uri, rețea)

Cabinet Control Unit Small Robot

Descriere

Cabinet Control Unit Small Robot (CCU_SR) este un distribuitor central de current și o interfață de comunicare pentru toate componentele modulului de comandă a robotului. CCU_SR este compusă din Cabinet Interface Board Small Robot (CIB_SR) și Power Management Board Small Robot (PMB_SR). Toate datele sunt transferate prin interfața internă de comunicare la modulul de comandă, unde sunt apoi procesate. În caz de pană de curent, elementele de comandă sunt alimentate cu curent de la acumulatoare până când se memorează coordonatele de poziție și se descarcă modulul de comandă. Cu ajutorul unui test de sarcină sunt verificate starea încărcării și calitatea acumulatorilor. CCU_SR are și funcții de înregistrare, de comandă și de comutare. Semnalele de ieșire sunt semnale electrice izolate galvanic.

Funcții

Interfața de comunicare pentru componentele modulului de comandă a robotului

Intrări și ieșiri protejate

Comanda contactorului

4 ieșiri fără potential

9 intrări protejate

Aparat de comandă BHG cuplat

Referențierea ajustării

6 intrări de control rapide pentru aplicații client

Monitorizarea alimentatorului de la rețea al ventilatorului

Înregistrare temperatură:

Temperatura interioară a cutiei de comandă

KUKA Controller Bus face legătura dintre următoarele componente și KPC:

Cutia de antrenare

Resolver Digital Converter

KUKA System Bus face legătura dintre următoarele elemente de comandă și service și calculatorul de comandă:

KUKA Operator Panel Interface

Leduri de diagnoză

Interfață spre Electronic Data Storage

Alimentare cu curent electric cu tampon

Cutia de antrenare

KUKA smartPAD

PC de comandă Multicore

Resolver Digital Converter (RDC)

Alimentare cu curent electric fără tampon

Frânele de motor

Interfață client

Adaptor de rețea de joasă tensiune

Descriere

Adaptorul de rețea – tensiune joasă – are rolul de a alimenta cu curent componentele modulului de comandă al robotului.

LED-ul verde indică regimul de lucru al adaptorului de rețea.

Acumulatoare

Descriere

În cazul căderii rețelei de alimentare sau a unei pene de curent, modulul de comandă al robotului se descarcă în mod controlat, cu ajutorul acumulatoarelor. Acumulatoarele se încarcă via CCU, starea lor fiind verificată și afișată.

Filtru de rețea

Descriere

Filtrul de rețea (filtru de paraziți) suprimă tensiunile parazitare de pe cablul de rețea.

Cutia de antrenare (Drive Configuration (DC))

Cutia de antrenare este alcătuită din următoarele componente:

Fig.11 Prezentare generală a cutiei de antrenare

Funcții

Cutia de antrenare preia următoarele funcții:

Producerea tensiunii circuitului intermediar

Comanda motoarelor

Comanda frânelor

Verificarea tensiunii circuitului intermediar în regim de frânare

Descrierea interfețelor

Prezentare generală

Panoul de conexiuni al modulului de comandă a robotului este prevăzut, ca echipare standard, cu contacte pentru următoarele cabluri:

Cablu de alimentare a aparatului

Cablu de motor/date

Cablu smartPAD

Cabluri periferice

În funcție de opțiune și varianta clientului, panoul de conexiuni este echipat diferit.

Observație

În modul de comandă a motorului pot fi configurate următoarele interfețe de siguranță:

Interfață discretă de siguranță X11

Interfață de siguranță Ethernet X66

PROFI safe KLI sau

CIP safe KLI

Informații importante

Interfața discretă de siguranță X11 și interfața de siguranță Ethernet X66 nu pot fi conectate și utilizate împreună. Poate fi utilizată întotdeauna numai una din interfețele de siguranță.

În funcție de opțiune și solicitarea clientului, panoul de conexiuni este echipat diferit. Aici este descris modul de comandă al robotului cu echipare maximă.

Panoul de conexiuni

Fig.12 Interfețe KR C4 compact

Informații importante

Pate fi configurată doar interfața de siguranță X11 sau interfața de siguranță Ethernet X66 (PROFI safe/CIP safe)

Toate bobinele de protecție, de releu și de ventil, care sunt conectate la modul de comandă al robotului, trebuie echipate cu diode supresoare. Elementele RC și rezistențele VCR nu sunt adecvate,

KUKA Roboter GmbH a echipat, a testat și furnizat placa de bază în mod optim. Nu se acordă nici o garanție pentru modificarea echipamentelor de către o altă persoană decât KUKA Roboter GmbH.

Interfețe PC de comandă

Mainboards (placa de bază)

La calculatorul de comandă pot fi montate următoarele plăci de bază:

D3076-K

D3236-K

Placa de bază D3076-K Interfețe PC

Prezentare generală

Fig.13 Interfețe placa de bază D3076-K

Alocarea soluților

Fig.14 Asignarea soluților pe placa de bază

Răcire

Descriere

Răcirea sistemului electronic de comandă și de putere este răcit cu aer din exterior cu ajutorul a două ventilatoare.

Elementele filtrante montate în fața fantelor de aerisire conduc la încălzirea excesivă și astfel la o reducere a duratei de viață a aparatelor instalate.

Circuit de răcire pentru cutia de comandă

Fig.15 Circuit de răcire pentru cutia de comandă

Circuit de răcire pentru cutia de antrenare

Fig.16 Circuit de răcire pentru cutia de antrenare

Date tehnice ale roborului industrial KUKA CR C4

Date de bază

Tab.1 Date de bază

Racordul la rețea

Modulul de comandă a robotului poate fi conectat numai la o rețea cu punct neutru împământat.

Tab.2 Modul de comandă a robotului

Condiții climatice

Tab.3 Condiții climatice

Pentru a evita o descărcare totală și o distrugere a acumulatoarelor, aceștia trebuie încărcați în mod regulat în funcție de temperatura de depozitare.

La o temperatură de depozitare de +20 °C sau mai puțin acumulatoarele trebuie încărcate la fiecare 9 luni.

La o temperatură de depozitare de +20 °C până la +30 °C acumulatoarele trebuie încărcate la fiecare 6 luni.

La o temperatură de depozitare de +30 °C până la +40 °C acumulatoarele trebuie încărcate la fiecare 3 luni.

Rezistența la vibrații

Tab.4 Rezistența la vibrații

Dacă se preconizează sarcini mecanice mai mari, modulul de comandă trebuie așezat pe componente care amortizează oscilațiile.

Element de comandă

Tab.5 Elementul de comandă

Calculator de comandă

Tab.6 Calculatorul de comandă

KUKA smart PAD

Tab.7 Caracteristici smart PAD

Lungimea cablurilor

Denumirile cablului, lungimile cablului (standard), precum și lungimile speciale se preiau din manualul de utilizare sau instrucțiunile de montaj și/sau din instrucțiunile de montaj și de exploatare pentru KR C4, cablare externă pentru modulul de comandă al robotului.

Este permisă folosirea unui număr de maxim două cabluri prelungitoare pentru smartPAD. Lungimea totală a cablului nu are voie să depășească 50 m.

Diferența de lungime a cablurilor între canalele individuale ale cutiei RDC poate fi de maxim 10 m.

Cabinet Interface Board Small Robot

Ieșiri CIB_SR

Tab.8 Ieșiri placa de bază

După expirarea duratei de viață se va schimba subansamblul respectiv.

Intrări CIB_SR

Tab.9 Intrări placa de bază

Ieșirile de control A și B sunt permanent protejate contra scurtcircuitării. Curenții electrici indicați trec prin elementul de contact conectat la intrare.

Acesta trebuie să fie dimensionat pentru intensitatea maximă de 15

mA.

Siguranță robot – Generalități

Indicații cu privier la răspundere

Aparatul descris în documentul de față este fie un robot industrial, fie o componentă al acestuia.

Robotul industrial este alcătuit din mai multe componente:

Manipulator

Modul de comandă a robotului

Programator manual

Cabluri de legătură

Axe suplimentare (opționale); de exemplu unitate lineară, masă rotativ-basculantă, poziționator

Software

Opțiuni, accesorii

Robotul industrial este fabricat în conformitate cu stadiul actual al tehnicii și cu regulile recunoscute de siguranță din punct de vedere tehnic. Totuși, în cazul utilizării sale necorespunzătoare pot apărea pericole pentru viața și sănătatea oamenilor precum și avarierea robotului industrial și producerea altor daune materiale.

Robotul industrial trebuie utilizat numai în perfectă stare tehnică de funcționare și numai în scopul pentru care a fost prevăzut cu conștientizarea elementelor de siguranță și a riscurilor.

Utilizarea trebuie să se efectueze în condițiile respectării instrucțiunilor din prezentul document și ale Declarației de punere în operă/montaj anexată la livrarea robotului industrial. Defecțiunile care pot afecta siguranța trebuie remediate imediat.

Informații referitoare la siguranță

Informațiile referitoare la siguranță nu pot fi folosite împotriva firmei KUKA Roboter GmbH.

Chiar dacă se vor respecta toate instrucțiunile de siguranță, nu este garantat că robotul industrial nu va produce accidentări sau daune materiale.

Sunt interzise modificări la robotul industrial fără aprobarea firmei KUKA Roboter GmbH. În robotul industrial pot fi integrate componente suplimentare (unelte, software), care nu fac parte din setul KUKA Roboter GmbH.

Dacă prin aceste componente se produc daune la robotul industrial sau la alte valori materiale, responsabilitatea revine beneficiarului.

Utilizare corespunzătoare a robotului industrial

Robotul industrial este destinat exclusiv utilizării specificate în instrucțiunile de exploatare sau de montaj din capitolul “Definirea scopului”.

Toate aplicațiile care se abat de la utilizarea conform destinației sunt considerate utilizări greșite și sunt interzise. Producătorul nu își asumă răspunderea pentru daunele care rezultă în urma unei utilizări greșite. Riscurile sunt suportate exclusiv de beneficiar.

Utilizarea robotului industrial conform destinației include și respectarea instrucțiunilor de exploatare și de montaj aferente fiecărei componente și mai ales respectarea prevederilor cu privire la întreținere.

Utilizarea greșită

Toate aplicațiile care se abat de la utilizarea conform destinației sunt considerate utilizări greșite și sunt interzise. Printre aceste se numără de ex.:

Transportul persoanelor și al animalelor

Utilizarea drept construcții ajutătoare pentru urcare

Utilizarea în condițiile depășirii parametrilor limită de funcționare specificați

Utilizarea într-un mediu expus pericolului de explozie

Utilizarea fără dispozitive de protecție suplimentare

Utilizarea în aer liber

Utilizarea în subteran

Declarație de conformitate CE și Declarația de punere în operă/montaj

Robotul industrial este un utilaj incomplet în sensul Directivei CE privind echipamentele tehnice. Robotul industrial trebuie pus în funcțiune numai în următoarele condiții:

Robotul industrial este integrat într-o instalație.

Sau: Robotul industrial formează, împreună cu alte utilaje, o instalație.

Sau: La robotul industrial au fost completate toate funcțiile de siguranță și dispozitivele de protecție care sunt necesare pentru un echipament tehnic complet în accepțiunea Directivei CE privind echipamentele tehnice.

Instalația este în conformitate cu Directiva CE privind echipamentele tehnice. Acest lucru a fost stabilit printr-un procedeu de evaluare a conformității.

Declarație de conformitate

Integratorul de sistem are obligația de a întocmi o declarație de conformitate pentru întreaga instalație conform Directivei privind echipamentele tehnice. Declarația de conformitate reprezintă baza pentru marcajul CE al instalației. Robotul industrial trebuie utilizat numai în conformitate cu legislația națională specifică, cu prevederile și normele specifice.

Modulul de comandă a robotului este certificat CE conform Directivei privind compatibilitatea electromagnetică și Directivei privind joasa tensiune.

Declarația de punere în operă/montaj

Robotul industrial în calitate de echipament tehnic incomplet este livrat împreună cu o declarație de încorporare conform Anexei II B a Directivei privind echipamentele tehnice 2006/42/CE. Lista cu cerințele de bază respectate conform Anexei I și instrucțiunile de montaj reprezintă părți integrante ale declarației de încorporare.

Prin declarația de încorporare se stabilește că punerea în funcțiune a echipamentului tehnic incomplet nu este permisă atât timp cât echipamentul tehnic incomplet nu este încorporat într-un echipament tehnic sau nu este asamblat împreună cu alte componente pentru a forma un echipament tehnic care să corespundă prevederilor Directivei CE privind echipamentele tehnice și atât timp cât nu există o declarație de conformitate CE conform Anexei II A,

Termeni utilizați și descrierea lor

STOP 0, STOP 1 și STOP 2 sunt definițiile opririlor conform standardelor EN 60204-1:2006.

Zona axei – Zona fiecărei axe, măsurate în grade sau milimetri, în care aceasta poate oscila. Zona axei trebuie definită pentru fiecare axă în parte.

Calea de oprire – Calea de oprire = calea de reacție + calea de frânare.

Calea de oprire face parte din zona periculoasă.

Zona de lucru – Zonă în care manipulatorul se poate mișca. Zona de lucru rezultă din zonele axelor individuale.

Beneficiar – Beneficiarul unui robot industrial poate fi antreprenorul, angajatorul sau persoana delegată care răspunde de utilizarea robotului industrial.

Zona periculoasă – Zona periculoasă este alcătuită din sectorul de lucru și căile de oprire ale robotului și ale axelor suplimentare (opționale).

Perioada de utilizare – Perioada de utilizare a unei componente de siguranță începe din momentul livrării componentei la client.

Perioada de utilizare nu este influențată de faptul că o piesă este utilizată sau nu, deoarece componentele de siguranță se învechesc și în timpul depozitării.

KUKA smartPAD – A se vedea „smartPAD”

Manipulator – Sistemul mecanic al robotului și instalația electrică aferentă

Zona de protecție – Zona de protecție se află în afara zonei periculoase.

Oprire de siguranță – Oprirea de siguranță reprezintă o funcție de monitorizare a staționării. Această funcție nu oprește deplasarea robotului, ci verifică dacă axele acestuia staționează. Dacă acestea încep să se miște în timpul opririi de siguranță, este declanșată o oprire de siguranță STOP 0.

Oprirea de siguranță poate fi declanșată și din exterior. La declanșarea unei opriri de siguranță, modulul de comandă al robotului activează o ieșire către fieldbus. Ieșirea este activată și în cazul în care, în momentul declanșării opririi, nu staționau toate axele, fiind astfel declanșată o oprire de siguranță STOP 0.

Oprire de siguranță STOP 0 – O oprire declanșată și executată de unitatea de comandă de siguranță. Unitatea de comandă de siguranță deconectează imediat mecanismele de acționare și întrerupe Alimentarea cu tensiune electrică a frânelor.

Indicație: această oprire este denumită în documentație oprire de siguranță 0.

Oprire de siguranță STOP 1 – O oprire declanșată și monitorizată de unitatea de comandă de siguranță. Operațiunea de frânare este executată de o componentă a modulului de comandă al robotului, fără relevanță pentru securitatea sistemului, și este monitorizată de unitatea de comandă de siguranță. În momentul în care manipulatorul se oprește, modulul de siguranță deconectează mecanismele de acționare și întrerupe alimentarea cu tensiune electrică a frânelor.

La declanșarea unei opriri de siguranță STOP 1, modulul de comandă al robotului activează o ieșire către fieldbus.

Oprirea de siguranță STOP 1 poate fi declanșată și din exterior.

Indicație: această oprire este denumită în documentație oprire de siguranță 1.

Oprire de siguranță STOP 2 – O oprire declanșată și monitorizată de unitatea de comandă de siguranță. Operațiunea de frânare este executată de o componentă a modulului de comandă al robotului, fără relevanță pentru securitatea sistemului, și este monitorizată de unitatea de comandă de siguranță. Mecanismele de acționare rămân conectate, iar frânele sunt deblocate. De îndată ce manipulatorul se oprește, este declanșată o oprire de siguranță. La declanșarea unei opriri de siguranță STOP 2, modulul de comandă al robotului activează o ieșire către fieldbus. Oprirea de siguranță STOP 2 poate fi declanșată și din exterior. Indicație: această oprire este denumită în documentație oprire de siguranță 2.

Opțiuni de siguranță – Termen general pentru opțiuni care facilitează configurarea, la funcțiile standard de siguranță, a unor metode suplimentare sigure de monitorizare. Exemplu: SafeOperation smartPAD – Programator manual pentru KR C4 Programatorul portabil smartPAD dispune de toate posibilitățile de deservire și afișaj necesare pentru deservirea și programarea robotului industrial.

Categoria de oprire 0 – Mecanismele de acționare sunt deconectate imediat și frânele sunt acționate. Manipulatorul și axele suplimentare (opțional) frânează pe o traiectorie aproximativă. Indicație: această categorie de oprire este denumită în cadrul documentației STOP 0.

Categoria de oprire 1 – Manipulatorul și axele suplimentare (opțional) frânează pe o traiectorie aproximativă.

Regimul de funcționare T1: mecanismele de acționare sunt deconectate de îndată ce se oprește robotul, cu toate acestea, nu mai târziu de un interval de 680 ms.

Regimurile de funcționare T2, AUT, AUT EXT: mecanismele de acționare sunt deconectate după 1,5 secunde.

Indicație: această categorie de oprire este denumită în cadrul documentației STOP 1.

Categoria de oprire 2 – Mecanismele de acționare nu sunt deconectate și frânele nu sunt acționate. Manipulatorul și axele suplimentare (opțional) frânează cu o rampă de decelerare pe traiectoria programată.

Indicație: această categorie de oprire este denumită în cadrul documentației STOP 2.

Integratorul de sistem (integratorul instalației) – Integratorul de sistem este responsabil de integrarea și de punerea în funcțiune a robotului industrial în cadrul unei linii tehnologice, cu respectarea normelor de siguranță.

T1 – Regim de lucru de probă Viteză Redusă Manual (<= 250 mm/s)

T2 – Regim de lucru de probă Viteză Crescută Manual (> 250 mm/s admisibil)

Axă suplimentară – Axă de deplasare care nu aparține manipulatorului, dar care este controlată de modulul de comandă al robotului. De exemplu unitatea lineară KUKA, masa roto-basculantă, Posiflex,

Personalul

Următoarele personae sau grupuri de persoanesunt definite pentru Robotul industrial:

Beneficiar

Personal

Toate persoanele care lucrează la robotul industrial trebuie să fi citit și să fi înțeles documentația tehnică împreună cu capitolul referitor la

Beneficiar

Beneficiarul trebuie să respecte prevederile legale referitoare la protecția muncii. Printre aceste se numără:

Beneficiarul trebuie să își îndeplinească obligațiile de supraveghere.

Beneficiarul trebuie să efectueze instructaje periodice.

Personal

Personalul trebuie instruit înainte de începerea lucrului cu privire la tipul și volumul lucrărilor, precum și cu privire la eventualele pericole. Cursurile de instruire trebuie efectuate în mod regulat. Instructajele se vor efectua în afară de situațiile menționate de fiecare dată ca urmare a unor evenimente deosebite sau în cazul în care s-au efectuat anumite modificări tehnice.

Din categoria Personal fac parte:

integratorul de sistem

utilizatorii, clasificați în:

personal de punere în funcțiune, de întreținere și de service

beneficiarul

personalul responsabil cu curățenia

Integratorul de sistem

Robotul industrial trebuie integrat în linia tehnologică prin intermediul integratorului de sistem, cu respectarea normelor de siguranță tehnică.

Integratorul de sistem este responsabil cu următoarele sarcini:

Operațiunea de montaj a robotului industria

Conectarea robotului industrial

Efectuarea evaluării riscurilor

Utilizarea funcțiilor de siguranță necesare și a dispozitivelor de protecție

Eliberarea declarației de conformitate

Aplicarea simbolului CE

Întocmirea manualului de utilizare a instalației

Utilizator

Utilizatorul trebuie să îndeplinească următoarele condiții:

Utilizatorul trebuie să fie instruit cu privire la operațiunile pe care le are de executat.

Operațiunile executate la robotul industrial pot fi efectuate doar de către personal calificat în domeniu. Acestea sunt acele persoane care, pe baza pregătirii lor de specialitate, a cunoștințelor de specialitate și a experienței practice pe care o au, precum și datorită cunoașterii standardelor aplicabile, pot evalua operațiunile pe care le au de executat și pot identifica potențialele riscuri.

Sectorul de lucru, zona de protecție și zona periculoasă

Sectoarele de lucru se vor limita la dimensiunile minime necesare. Sectorul de lucru trebuie asigurat cu dispozitive de protecție.

Dispozitivele de protecție (de ex. uși de protecție) trebuie să se afle în zona de protecție. În situația unei opriri manipulatorul și axele suplimentare (opționale) vor frâna și se vor opri în zona periculoasă.

Zona periculoasă este alcătuită din sectorul de lucru și căile de oprire ale manipulatorului și ale axelor suplimentare (opționale). Acestea trebuie asigurate prin intermediul unor dispozitive de protecție cu funcție de separare, pentru a exclude punerea în pericol a persoanelor și a obiectelor.

Determinarea căilor de oprire

Evaluarea riscului realizată de integratorul de sistem poate stabili faptul că trebuie determinate căile de oprire pentru o aplicație. Pentru determinarea căilor de oprire, integratorul de sistem trebuie să identifice pozițiile relevante din punctul de vedere al siguranței pe traiectoria programată.

Pentru această determinare, robotul trebuie deplasat cu unealta și cu sarcinile care sunt utilizate și în aplicație. Robotul trebuie să atingă temperatura de funcționare. Aceasta se realizează după cca 1 oră de funcționare în regim normal.

La rularea aplicației, robotul trebuie să fie oprit în poziția de la care trebuie determinate calea de oprire. Această procedură trebuie repetată de mai multe ori cu oprirea de siguranță 0 și cu oprirea de siguranță 1. Calea de oprire cea mai nefavorabilă este determinantă.

O oprire de siguranță 0 poate fi declanșată, de exemplu, în interfața de siguranță printr-o oprire în siguranță. Dacă este instalată o opțiune de siguranță, aceasta poate fi declanșată în cazul încălcării spațiului de lucru (de exemplu în regimul automat de funcționare, robotul depășește granița unui spațiu de lucru activat).

O oprire de siguranță 1 poate fi declanșată, de exemplu, prin apăsarea dispozitivului oprire de siguranță de la smartPAD.

Dispozitive de declanșare a reacțiilor la stop

Reacțiile de oprire ale robotului industrial sunt executate în baza manevrelor de operare sau ca reacție la funcțiile de monitorizare și mesajele de eroare. În tabelul următor sunt indicate reacțiile la Stop ale sistemului în funcție de regimul de operare configurat.

Tab.10 Surse de declanșare

Funcții de siguranță

Robotul industrial este prevăzut cu următoarele funcții de siguranță:

Selectarea regimurilor de lucru

Protecția utilizatorului (= racord pentru blocarea dispozitivelor de protecție și de izolare)

Dispozitiv OPRIRE DE URGENȚĂ

Dispozitiv de validare

Oprire externă de siguranță

Oprire externă de siguranță 1 (nu la varianta de controler "KR C4 compact")

Oprire externă de siguranță 2

Controlul vitezei în regim T1

Funcțiile de siguranță ale robotului industrial îndeplinesc următoarele cerințe:

Categoria 3 și Nivel de Performanță d conform EN ISO 13849-1:2008

Cerințele sunt îndeplinite doar cu următoarea condiție:

Butonul pentru OPRIRE DE URGENȚĂ trebuie acționat cel puțin o dată la 6 luni.

Funcțiile de siguranță sunt asigurate de următoarele componente:

Unitate de comandă de siguranță la calculatorul de comandă

KUKA smartPAD

Cabinet Control Unit (CCU)

Resolver Digital Converter (RDC)

KUKA Power Pack (KPP)

KUKA Servo Pack (KSP)

Safety Interface Board (SIB) (dacă se utilizează)

Mai există în plus diverse interfețe spre componentele periferice ale robotului industrial și spre alte unități de comandă ale robotului.

Robotul industrial poate produce accidente și daune materiale în cazul în care dispozitivele de siguranță și de protecție nu sunt funcționabile. Este interzisă utilizarea robotului industrial cu funcțiile de siguranță sau dispozitivele de protecție dezactivate sau demontate.

În faza de proiectare a instalației vor fi prevăzute și dimensionate și funcțiile de siguranță ale întregii linii. Robotul industrial se va integra în acest sistem de siguranță al întregii linii.

Modulul de siguranță

Modulul de siguranță este un aparat montat în exteriorul calculatorului de comandă. Acesta analizează semnalele și dispozitivele de monitorizare relevante pentru siguranța sistemului.

Rolul modulului de siguranță:

Oprirea motoarelor, închiderea frânelor

Controlul rampei de frânare

Controlul fazei de staționare (după stop)

Controlul vitezei în regim T1

Analiza semnalelor relevante pentru siguranța sistemului

Deschiderea unor ieșiri relevante pentru siguranța sistemului

Selectarea regimurilor de lucru

Robotul industrial se poate utiliza în următoarele regimuri de lucru:

Viteză Redusă Manual (T1)

Viteză Mare Manual (T2)

Regim automatizat (AUT)

Regim Automatizat Extern (AUT EXT)

Nu schimbați regimul de lucru în timp ce rulează un anumit program. La schimbarea regimului de lucru în timpul rulării unui anumit program, robotul industrial inițiază o oprire de siguranță 2.

Tab.11 Timp de regim de lucru

Semnal „Protecție utilizatori”

Semnalul de „protecție a utilizatorilor” servește la blocarea dispozitivelor de protecție despărțitoare, de exemplu ușile de protecție. Fără acest semnal nu este posibilă funcționarea în regim automat. În cazul pierderii semnalului în timpul operării în regim automat (de exemplu la deschiderea unei uși de protecție), manipulatorul se blochează cu o oprire de siguranță 1.

În regimurile de lucru Manual Viteză Redusă (T1) și Manual Viteză Mare (T2), funcția de protecție a utilizatorilor este dezactivată.

După pierderea semnalului, regimul automat se poate reactiva doar dacă dispozitivul de protecție a fost închis din nou și dacă această închidere a fost validată. Validarea poate garanta că regimul automat nu se va activa din greșeală, de exemplu prin închiderea ușii de protecție în timp ce se află persoane în zona periculoasă.

Procedura de validare va trebui realizată în așa fel încât, mai întâi, să aibă loc verificarea obligatorie a zonei periculoase. Sunt interzise alte procedure de validare (de ex. o validare care rulează automat după închiderea unui dispozitiv de protecție).

Integratorul de sistem este responsabil de îndeplinirea acestor cerințe. În cazul nerespectării lor, se pot produce decesul, accidentări grave sau daune materiale.

Dispozitiv OPRIRE DE URGENȚĂ

Dispozitivul OPRIRE DE URGENȚĂ de la robotul industrial corespunde aparatului OPRIRE DE URGENȚĂ de la smartPAD. Butonul trebuie apăsat într-o situație periculoasă sau în caz de urgență. Reacțiile robotului industrial în cazul apăsării aparatului OPRIRE DE URGENȚĂ:

Manipulatorul și axele suplimentare (opționale) sunt stopate cu o oprire de siguranță 1.

Pentru a relua producția, aparatul OPRIRE DE URGENȚĂ trebuie deblocat prin rotire.

Uneltele sau alte dispozitive conectate la robot trebuie să fie legate la circuitul de OPRIRE DE URGENȚĂ al instalației, în cazul în care ar putea determina apariția unor pericole. În caz contrar se pot produce decesul, accidentări grave sau daune materiale importante.

Pe mașină trebuie să se afle permanent cel puțin un dispozitiv de OPRIRE DE URGENȚĂ. Acest lucru asigură disponibilitatea unui dispozitiv de OPRIRE DE URGENȚĂ și în cazul în care smartPAD a fost decuplat.

Dispozitiv de OPRIRE DE URGENȚĂ extern

Toate posturile de comandă, care pot declanșa o mișcare a robotului sau orice altă situație periculoasă, trebuie prevăzute cu dispozitive pentru OPRIREA DE URGENȚĂ. Pentru aceasta este responsabil integratorul de sistem.

Pe mașină trebuie să fie instalat permanent cel puțin un dispozitiv de OPRIRE DE URGENȚĂ. Acest lucru asigură disponibilitatea unui dispozitiv de OPRIRE DE URGENȚĂ și în cazul în care smartPAD a fost decuplat.

Dispozitivele de OPRIRE DE URGENȚĂ externe sunt conectate prin intermediul interfeței pentru clienți. Dispozitivele de OPRIRE DE URGENȚĂ externe nu sunt incluse în setul de livrare al robotului industrial.

Dispozitiv de validare

Dispozitivul de validare al robotului industrial constă din butoanele de validare de la smartPAD.

SmartPAD este prevăzut cu 3 butoane de validare. Butoanele de validare au 3 poziții:

Neapăsat

Poziție de mijloc

Apăsat până la capăt (poziția de panică)

Manipulatorul poate fi mișcat în cadrul regimurilor de testare a operării numai dacă un buton de validare este menținut în poziție de mijloc.

În momentul în care butonul de validare este eliberat, se declanșează o oprire de siguranță 2.

În momentul în care se apasă până la capăt pe butonul de validare, se declanșează o oprire de siguranță 1.

Este posibilă menținerea celor 2 butoane de validare în poziția din mijloc până la 15 secunde. Acest lucru permite trecerea de la un buton de validare la celălalt. Dacă butoanele de validare sunt ținute simultan în poziția din mijloc mai mult de 15 secunde, se declanșează o oprire de siguranță 1.

În cazul defectării (blocării) unuia din butoanele de validare, robotul industrial poate fi oprit în modul următor:

Apăsați până la capăt pe butonul de validare

Apăsați pe OPRIRE DE URGENȚĂ

Eliberarea butonului Start

Este interzisă fixarea butoanelor de validare cu benzi adezive sau cu alte mijloace auxiliare sau manipularea lor în alt mod. Se pot produce decesul, accidentări sau daune materiale.

Oprire de siguranță externă

Oprirea de siguranță 1 și oprirea de siguranță 2 se pot declanșa de la una din intrările interfeței de client. Starea respectivă rămâne neschimbată atâta timp cât semnalul extern este FALSE. La trecerea semnalului pe TRUE, manipulatorul poate fi mișcat din nou. Nu este necesară nicio validare.

La varianta de controler "KR C4 compact" nu este disponibilă oprirea externă de siguranță 1.

Controlul vitezei în regim T1

Viteza în regim T1 este controlată de la TCP. Dacă viteza depășește 250 mm/ s, se declanșează o oprire de siguranță 0.

Echipare suplimentară de protecție

Regim progresiv

Modulul de comandă al robotului poate prelucra un program în regimurile de lucru Viteză Redusă Manual (T1) și Viteză Mare Manual (T2) numai în regim progresiv. Aceasta înseamnă: pentru prelucrarea unui anumit program, trebuie ținute apăsate butonul de validare și tasta Start.

În momentul în care butonul de validare este eliberat, se declanșează o oprire de siguranță 2.

În momentul în care se apasă până la capăt butonul de validare, se declanșează o oprire de siguranță 1.

În momentul în care se dă drumul butonului START, se declanșează un STOP 2.

Limitatoare mecanice de cursă

Domeniile de axe pentru axele principale și cele manuale ale manipulatorului sunt limitate de limitatoarele mecanice, în funcție de varianta robotului. Pe axele suplimentare pot fi montate și alte limitatoare mecanice de cursă. Manipulatorul trebuie scos din funcțiune, iar înainte de repunerea în funcțiune trebuie luată legătura cu KUKA Roboter GmbH (>>> 14 "Service KUKA" Pagina 115).

Limitatorul mecanic al zonei axei (opțional)

Unele manipulatoare pot fi echipate pe axele A1-A3 cu limitatoare mecanice pentru zona axei. Limitatoarele reglabile ale sectoarelor de axă au rolul de a reduce sectorul de lucru la minimul necesar. În felul acesta crește gradul de protecție a persoanelor și a instalațiilor. În cazul în care manipulatorul sau o axă suplimentară se lovește de un obstacol sau de un opritor mecanic sau de limitatorul zonei axei, manipulatorul nu mai poate fi exploatat în condiții de siguranță.

La manipulatoarele care nu sunt prevăzute a fi echipate cu limitatoare mecanice ale zonei axei, spațiul de lucru trebuie amenajat astfel încât lipsa limitatoarelor mecanice ale zonei axei să nu reprezinte un pericol pentru personae sau obiecte.

Dacă acest lucru nu este posibil, spațiul de lucru trebuie delimitat cu ajutorul sistemului de fotocelule sau cortine optice de la instalație ori al unor elemente de oprire. În zonele de alimentare și transmisie, nu trebuie să se producă locuri de forfecare sau de strivire.

Această opțiune nu este disponibilă pentru toate modelele de roboți. Informațiile cu privire la anumite modele de roboți pot fi solicitate de la firma KUKA Roboter GmbH.

Dispozitiv de control al sectorului de axă (opțional)

Anumite manipulatoare pot fi prevăzute pe axele principale A1 până la A3 cu funcții de monitorizare a zonei axei cu 2 canale. Axele de poziționare pot fi echipate cu alte funcții de monitorizare a zonei axei. Cu o funcție de monitorizare a zonei axei poate fi reglată și monitorizată zona de protecție pentru o axă. În felul acesta crește gradul de protecție a persoanelor și a instalațiilor.

Această opțiune nu este disponibilă pentru toate modelele de roboți. Informațiile cu privire la anumite modele de roboți pot fi solicitate de la firma KUKA Roboter GmbH.

Posibilități de deplasare a manipulatorului fără energie de acționare

Pentru deplasarea manipulatorului fără energie de acționare după un accident sau o avarie, stau la dispoziție următoarele posibilități:

Dispozitiv de rotație liberă (opțional). Dispozitivul de rotație liberă poate fi folosit pentru motoarele de acționare a axelor principale și, în funcție de modelul robotului, și pentru motoarele axelor manuale.

Deschizător de frână (opțional) Deschizătorul de frână este destinat variantelor de roboți ale căror motoare nu sunt accesibile.

Deplasarea axelor manuale direct cu mâna. La variantele din clasa de sarcini portante inferioare nu este disponibil dispozitivul de rotire manuală pentru axele manuale. Acesta nu este necesar deoarece axele manuale pot fi deplasate cu mâna.

Atunci când manipulatorul este manevrat fără energie de acționare, acest lucru poate dăuna frânelor de motor ale axelor vizate. În cazul deteriorării frânei, motorul trebuie înlocuit. De aceea, manipulatorul se va folosi fără energie de acționare numai în cazuri de urgență, de exemplu pentru salvarea persoanelor blocate.

Dispozitive de protecție externe

Dispozitivele de protecție trebuie să împiedice accesul persoanelor în zona periculoasă a robotului industrial. Integratorul de sistem trebuie să asigure acest lucru.

Dispozitivele de siguranță separatoare trebuie să îndeplinească următoarele cerințe:

Să fie în conformitate cu cerințele din EN 953.

Să împiedice accesul persoanelor în zona periculoasă și să nu poată fi trecute cu ușurință.

Să fie suficient de bine fixate și să reziste la forțele exercitate în timpul funcționării sau la cele exterioare.

Să nu reprezinte ele însele un pericol și să nu poată produce accidente.

Să se respectate distanța minimă prevăzută până la zona periculoasă.

Ușile de protecție (uși de revizie) trebuie să îndeplinească următoarele cerințe:

Numărul lor este limitat la minimul necesar.

Dispozitivele de blocare (de exemplu comutatoarele pentru ușile de siguranță) sunt conectate prin intermediul aparatelor de comutare pentru ușile de protecție sau prin sisteme de siguranță PLC la intrarea de protecție a utilizatorului a unității de comandă a robotului.

Aparatajele de comutare, comutatoarele și tipul de comutare corespund cerințelor de Nivel de Performanță d și categoriei 3 conform EN ISO 13849-1.

În funcție de situația de periculozitate: Ușa de protecție este asigurată suplimentar cu un opritor, care permite deschiderea ușii de protecție doar după oprirea manipulatorului.

Butonul pentru validarea comenzii pentru ușa de protecție este prevăzut în afara spațiului delimitat prin dispozitivele de protecție.

Alte dispositive de protecție

Celelalte dispozitive de protecție se vor integra în instalație cu respectarea standardelor și normelor în vigoare.

Fig.17 Robot KUKA neprotejat Fig.18 Robot KUKA protejat cu “rochiță termică”

Întreținere

Descriere

Lucrările de întreținere se vor efectua cu respectarea termenelor de întreținere prevăzute după punerea în funcțiune la client.

Simboluri pentru revizie

Simboluri pentru întreținere

Fig.19 Simboluri intreținere robot KUKA

Condiție obligatorie

Modulul de comandă a robotului trebuie deconectat și asigurat împotriva repornirii neautorizate.

Cablu de rețea decuplat.

Lucrați în conformitate cu directivele ESD.

Așteptați 5 minute până când se descarcă circuitul intermediar.

Când modulul de comandă a robotului se oprește, următoarele componente se pot afla sub tensiune pentru o perioadă de timp de până la 5 minute (50 … 600 V):

KPP_SR

KSP_SR

Cabluri de legătură pentru circuitul intermediar

Racorduri ștecher motor X20 și cabluri motor racordate

Această tensiune poate cauza leziuni care pot pune viața în pericol.

Fig.19 Puncte de întreținere

Tab.12 Termen de verificare pentru punctele de întreținere

Dacă este efectuată o activitate din tabelul de întreținere, atunci trebuie efectuat

un control vizual cu următoarele puncte:

Verificați siguranțele, contactorii, conectorii și platinele cu privire la fixarea acestora

Verificați să nu existe urme de deteriorare la cablaj

Verificați cablul de echilibrare a potențialului PE

Verificați starea și gradul de uzură al tuturor componentelor instalației

Verificarea ieșirilor de releu CCU_SR

Activitate

Verificați funcționalitatea ieșirii "Oprire de urgență locală".

Procedura de lucru

Acționați butonul local de OPRIRE DE URGENȚĂ.

Activitate

Verificați funcționalitatea ieșirii "Validat protecție utilizator".

Procedura de lucru

Setați regimul de lucru pe regim automat sau pe regim automat extern.

Deschideți protecția utilizatorului (dispozitiv de protecție).

Activitate

Verificați funcționalitatea ieșirii "Pornire periferice".

Procedura de lucru

Setați regimul de lucru pe regim automat sau pe regim automat extern.

Deschideți protecția utilizatorului (dispozitiv de protecție).

Declanșați validarea în regimul de lucru „T1“ sau „T2“.

Dacă nu se afișează mesaj de eroare, ieșirile de releu sunt în ordine.

Curățarea modulului de comandă a robotului

Condiție obligatorie

Modulul de comandă a robotului trebuie deconectat și asigurat împotriva repornirii neautorizate.

Cablu de rețea decuplat.

Lucrați în conformitate cu directivele ESD (Electrostatic Discharge).

Reguli de lucru

La lucrările de curățenie trebuie respectate indicațiile producătorului de substanțe de curățare.

Trebuie evitată pătrunderea substanțelor de curățare în componentele electrice.

Nu utilizați aer comprimat pentru curățare.

Nu stropiți cu apă.

Procedura de lucru

Desprindeți și aspirați depunerile de praf.

Curățați carcasa cu lavete îmbibate cu detergent neutru.

Curățați cablurile, piesele din plastic și furtunurile cu detergent fără solvenți.

Înlocuiți inscripțiile și plăcuțele deteriorate sau ilizibile și montați-le pe cele lipsă.

Instalarea KUKA System Software (KSS)

&ACCESS RVP

&REL 18

&PARAM DISKPATH = Program/PR-VALVA

DEF MAIN_PR_VALVE_2( )

;PROGRAM PRINCIPAL prelucrare VALVA pe METABO

DECL INT rand, coloana, dx, dy, dz, tavagoala

;FOLD INI;%{PE}

;FOLD BASISTECH INI

GLOBAL INTERRUPT DECL 3 WHEN $STOPMESS==TRUE DO IR_STOPM ( )

INTERRUPT ON 3

BAS (#INITMOV,0 )

;ENDFOLD (BASISTECH INI)

;FOLD USER INI

;Make your modifications here

;ENDFOLD (USER INI)

;ENDFOLD (INI)

GLOBAL INTERRUPT DECL 25 WHEN $IN[104] == TRUE DO interrupt_slefuire()

;INTERRUPT DECL 21 WHEN $IN[108] == FALSE DO oprire_robot_controlat()

dx = 45 ;patern X

dy = 45 ;patern Y

dz = 100 ;ridicare pe Z

selectie_banda = TRUE

;$OUT[107] = FALSE ;setare initiala handling tava

;INTERRUPT ON 21 ;oprire robot controlat

;definire punct preluare valva in U

;SPTP XHOME

;FOLD SPTP PRELUARE_VALVA Vel=100 % PDAT2 Tool[1]:GRIPPER Base[1]:BANDA_ALIMENTARE;%{PE}%R 8.3.40,%MKUKATPBASIS,%CSPLINE,%VSPTP_SB,%P 1:SPTP_SB, 2:PRELUARE_VALVA, 3:, 5:100, 7:PDAT2

;SPTP XPRELUARE_VALVA WITH $VEL_AXIS[1]= SVEL_JOINT( 100), $TOOL= STOOL2( FPRELUARE_VALVA), $BASE= SBASE( FPRELUARE_VALVA.BASE_NO),$IPO_MODE= SIPO_MODE( FPRELUARE_VALVA.IPO_FRAME), $LOAD= SLOAD( FPRELUARE_VALVA.TOOL_NO), $ACC_AXIS[1]= SACC_JOINT( PPDAT2), $GEAR_JERK[1]= SGEAR_JERK( PPDAT2)

;ENDFOLD

;HALT

;sfarsit definire punct preluare valva

;$OUT[110] = TRUE ;bit comunicatie ROBOT -> PLC (nu mai setam in program si folosim o info a sistemului)

;Am mapat iesirea CONTROLER READY pe 110 ca info ca poate comunica robotul cu PLC

IF $IN[100] == TRUE THEN ;daca nu este activa intrarea 100 de la PLC robotul nu se misca

mesaj_notificare() ;afiseaza pozitia robotului

dialog_principal() ;intreaba daca robotul se poate misca

dialog_stare_tava() ;intreaba daca este o tava noua sau nu

IF $OUT[100] == FALSE THEN

IF raspuns_dialog == 1 THEN

verificare_pozitie_robot()

ENDIF

IF raspuns_dialog == 2 THEN

mesaj_eroare()

ENDIF

ENDIF

;FOLD SPTP HOME Vel=100 % DEFAULT Tool[1]:GRIPPER Base[0];%{PE}%R 8.3.40,%MKUKATPBASIS,%CSPLINE,%VSPTP_SB,%P 1:SPTP_SB, 2:HOME, 3:, 5:100, 7:DEFAULT

SPTP XHOME WITH $VEL_AXIS[1]= SVEL_JOINT( 100), $TOOL= STOOL2( FHOME), $BASE= SBASE( FHOME.BASE_NO),$IPO_MODE= SIPO_MODE( FHOME.IPO_FRAME), $LOAD= SLOAD( FHOME.TOOL_NO), $ACC_AXIS[1]= SACC_JOINT( PDEFAULT), $GEAR_JERK[1]= SGEAR_JERK( PDEFAULT)

;ENDFOLD

;FOLD SET GRIPPER State=OPN CONT at START Delay=0 ms;%{PE}%R 8.3.12,%MKUKATPGRP,%CGRP,%VGRP,%P 2:1, 4:1, 5:#YES, 6:GDAT0, 8:0, 10:0

TRIGGER WHEN DISTANCE=0 DELAY=0 DO H50(GRP_APO,1,1,GCONT) PRIO=-1

;ENDFOLD

LOOP

;FOLD reinitializare piese de pe tava

IF tava_plina == 1 THEN

prezenta_valva[1,1] = TRUE

prezenta_valva[1,2] = TRUE

prezenta_valva[1,3] = TRUE

prezenta_valva[1,4] = TRUE

prezenta_valva[1,5] = TRUE

prezenta_valva[1,6] = TRUE

prezenta_valva[2,1] = TRUE

prezenta_valva[2,2] = TRUE

prezenta_valva[2,3] = TRUE

prezenta_valva[2,4] = TRUE

prezenta_valva[2,5] = TRUE

prezenta_valva[2,6] = TRUE

prezenta_valva[3,1] = TRUE

prezenta_valva[3,2] = TRUE

prezenta_valva[3,3] = TRUE

prezenta_valva[3,4] = TRUE

prezenta_valva[3,5] = TRUE

prezenta_valva[3,6] = TRUE

prezenta_valva[4,1] = TRUE

prezenta_valva[4,2] = TRUE

prezenta_valva[4,3] = TRUE

prezenta_valva[4,4] = TRUE

prezenta_valva[4,5] = TRUE

prezenta_valva[4,6] = TRUE

ENDIF

;ENDFOLD

;programul va incepe de la prima piesa de pe tava

;daca tava este plina in caz contrar va continua de unde a ramas

CONTINUE

WAIT FOR $IN[101]

;asteapta confirmare tava cu piese pe banda de alimentare $IN[101] == TRUE

;asteapta confirmare ca tava goal este evacuata $OUT[107] == FALSE

WAIT SEC 0.012

FOR tavagoala = 1 to 2 STEP 2 ;este executat o singura data dupa care iese din FOR

FOR rand = 1 TO 4

;robotul merge sa ia valva

FOR coloana = 1 TO 6

IF ($IN[108] == TRUE) THEN

;oprire_robot_controlat()

$OUT[111] = TRUE ;robotul oprit controlat in HOME

BRAKE ;oprim robotul

ELSE

$OUT[111] =FALSE ;incepe prelucrarea resetez oprire controlata home

$TOOL=TOOL_DATA[1] ;tool GRIPPER

$BASE=BASE_DATA[1] ;baza BANDA_ALIMENTARE

;Calculare pozitie tava

;incarcare datele din P1 in matrice tava

tava[rand,coloana]= XPRELUARE_VALVA

;calcul pozitie coordonate X, Y

tava[rand,coloana].y = tava[rand,coloana].y + dy * (rand – 1)

tava[rand,coloana].x = tava[rand,coloana].x + dx * (coloana – 1)

;incarcare coordonate palet in matricea deasupra tava

deasupra_tava[rand,coloana] = tava[rand,coloana]

;incrementare pozitie Z a variabilei deasupra tava

deasupra_tava[rand,coloana].z = deasupra_tava[rand,coloana].z + dz

;FOLD initializare parametri de miscare v=1m/s acc = 1 m/s2

;$TOOL = TOOL_DATA[1]

;$BASE = BASE_DATA[1]

;$VEL.CP = 1

;$ACC.CP = 1

;$APO.CDIS = 10

;ENDFOLD

IF prezenta_valva[rand,coloana] == TRUE THEN

pozitie_robot=1 ;robotul este deasupra tavi

SPTP deasupra_tava[rand,coloana]

SLIN tava[rand,coloana]

WAIT SEC 0.25

;FOLD SET GRIPPER State=CLO CONT at START Delay=-100 ms;%{PE}%R 8.3.12,%MKUKATPGRP,%CGRP,%VGRP,%P 2:1, 4:2, 5:#YES, 6:GDAT0, 8:0, 10:-100

TRIGGER WHEN DISTANCE=0 DELAY=-100 DO H50(GRP_APO,1,2,GCONT) PRIO=-1

;ENDFOLD

piesa_preluata = TRUE ;sa preluat piesa de pe tava

SLIN deasupra_tava[rand,coloana] ;ridicare gripper cu valva

prezenta_valva[rand,coloana] = FALSE ;valva este preluata

;urmeaza slefuirea alternativa pe cele doua benzi

;FOLD prelucrare alternativa piese pe banda 1 respectiv banda 2

IF selectie_banda == TRUE THEN

INTERRUPT ON 25

slefuire_banda_1()

$OUT[104] = TRUE ;piesa slefuita banda 1

WAIT SEC 0.012

INTERRUPT OFF 25

selectie_banda = FALSE

ELSE

INTERRUPT ON 25

slefuire_banda_2()

$OUT[104] = TRUE ;piesa slefuita banda 2

WAIT SEC 0.012

INTERRUPT OFF 25

selectie_banda = TRUE

ENDIF ;terminare slefuire alternativa banda 1 respectiv banda 2

;ENDFOLD

;urmeaza masurarea

;FOLD masurare respectiv evacuare piese pe banda sau jgheab

IF $IN[102] == TRUE THEN

masurare() ;masor daca primesc comanda de la PLC pe $IN[102]

ELSE

;urmeaza evacuare alternativa piese banda acumulare sau jgheab

;trebuie verificata intrarea $IN[107] daca e TRUE se pot pune

;piesele pe banda de acumulare daca e FALSE se pun pe jgheab

IF ((selectie_banda == TRUE) AND ($IN[107] == TRUE)) THEN

evacuare_piese_pe_banda()

$OUT[104] = FALSE ;piesa prelucrata plasata pe banda de acumulare

ELSE

evacuare_piese_pe_jgheab()

$OUT[104] = FALSE ;piesa prelucrata plasata jgheab

ENDIF ;evacuare piese pe jgheab sau banda de acumulare

ENDIF ;masurare terminata

;ENDFOLD

ENDIF

ENDIF

tava_mutata = FALSE

;end prelucrare piese pe coloana

ENDFOR

;end prelucrare piese pe rand

ENDFOR ;termnat prelucrare tava 24 piese

WAIT SEC 0.012

IF tava_mutata == FALSE THEN

evacuare_tava_goala()

ENDIF

ENDFOR ;evacuare tava goala

IF $IN[108] == TRUE THEN ;daca se apasa stop

$OUT[111] = TRUE ;trimite info la PLC ca robotul este oprit controlat

ENDIF

;FOLD SET GRIPPER State=OPN CONT at START Delay=-50 ms;%{PE}%R 8.3.12,%MKUKATPGRP,%CGRP,%VGRP,%P 2:1, 4:1, 5:#YES, 6:GDAT0, 8:0, 10:-50

TRIGGER WHEN DISTANCE=0 DELAY=-50 DO H50(GRP_APO,1,1,GCONT) PRIO=-1

;ENDFOLD

IF $IN[108] == FALSE THEN

WAIT FOR $IN[101] ;asteapta confirmare tava cu piese pe banda de alimentare

ENDIF

ENDLOOP

ELSE

;VERIFICARE_POZITIE_ROBOT()

notificare_stare_plc()

HALT

ENDIF

;INTERRUPT OFF 21 ;oprire robot de urgenta

END

Procesul de vopsire

Dupa injectarea la mașina de injecție de 350T, urmează inspecția pieselor (mask) de către operator. Acestea ajung, ca și flow de proces, la vopsire automata cu robotul descris mai sus.

Operatorul așeză piesa de vopsit (mask-ul) pe gratarul de vopsire, () în punctul însemnat. Mask-ul este așezat verical pe conveiorul care urmează flow-ul următor.

Fig.20 Flow-ul procesului de vopsire mask-uri

Modul de pornire al producției

Pentru eliminarea riscului apariției de urme, zgârieturi, amprente pe piese, operatorul trebuie să poarte mănuși.

La începutul paletului operatorul va scana eticheta Kanban pentru a putea obține ID tagurile (etichetă de identificare) și prima inspectie daca este vorba de început de lot (pentru a putea duce o injectie la calitate). După ce va lua ID tagurile de la imprimantă operatorul le va tăia și le va așeza în cutia destinată ID tag-urilor.

Fig.21 ID tag și etichetă Kanban

Pentru vopsire se folosește vopseaua Schramm Senosol-2K-Hydrodekorsoft Jet black 05-3682-511529 și întăritor Schramm 19-0306-508.462. Raportul de amestec: vopsea/întăritor este de 4/1 și se realizează automat de catre pompele de dozaj.

Ajustarea vâscozității: pentru măsurarea vâscozității se folosește paharul DIN 4, iar timpul de curgere este conform cu cerința clientului. Ajustarea vâscozității se realizează prin adăugarea de apă, până se ajunge la vâscozitatea dorită.

Se asează piesele pe grătar astfel încât acestea să nu se desprindă în momentul vopsirii (Fig.23).

Fig.22 Grătarul cu mask-uri pregătite pentru vopsit Fig.23 modul de prindere al mask-ului

Pentru înlăturarea scamelor și al prafului de pe piese, acestea vor fi suflate, începând din partea stâng sus, pe toată suprafața cu pistolul cu aer ionizat, urmărind săgețile din Fig.22.

Modul de inspecție al pieselor

La prima piesă vopsită se verifică culoarea, se compară cu piesa standard și cu piesa limită.

În cazul în care operatorul nu este sigur în clasificarea unei piese atunci v-a realiza controlul prin comparare cu piesele considerate mostre de referință. Inspecția vizuală se efectuază de la o distanță cuprinsă între minim 30 cm și maxim lungimea brațului operatorului.

Fig.24 Modul de inspecare al mask-ului

Fiecare piesă se verifică vizual (vezi tabelul de mai jos)

Tab.13 Zone de inspecție în funcție de criteriile de acceptabilitate

Fig.25-27 Zone de inspecție conform cu tabelul de mai sus

Tab.14 Definirea zonelor vizibile mask-ului

În cazul apariției de piese neconforme, se va analiza și identifica tipul de defect și se va completa formularul " Fișa zilnică de inregistrare a pieselor neconforme painting".

Piesele neconforme se vor pune în cutia roșie destinată rebuturilor. După inspecție operatorul va pune stampila cu numărul personal în zona desemnată. Atenție ca stampila să nu ajungă în aria vizibilă a Mask-ului pentru ca piesa să nu devină scrap.

Ori de câte ori are loc o oprire a vopsitoriei pe parcursul fabricației (opriri accidentale sau programate), operatorul calitate (QC) verifică cu atenție vopsirea unei piese pentru a detecta o eventuală piesă vopsită neuniform sau eventuale alte defecte.

Dacă se identifică un defect în condițiile normale de inspecție prezentate mai sus, nu cu lumina în spatele piesei judecate, se efectuează compararea cu gama Futaba sau analiza detaliată (culoare, origine) poate să fie făcută cu lumina în spate pentru a amplifica și a putea face o analiză cât mai acurată.

Nu trebuie să existe: vopsire neuniformă, diferență de culoare, nuanță diferită, aderare slabă, amprente, praf, exces de vopsea, piese unse, coaja de portocală, defecte de matrițare, scame, impurități în vopsea, punct de întăritor, urme de apă (stropi), zgârieturi, grosime strat vopsea (între 20-60 µm), aderența vopselei (vopseaua nu trebuie să rămână pe o bucată de bandă adezivă).

Mod de ambalare

Ambalarea se face în cutii de dimensiuni 800x600x200, câte 8 piese în cutie. Înainte de folosire cutiile vor fi verificate, iar în cazul în care nu sunt curate vor fi curatate. Dacă cutiile sunt deteriorate se vor înlocuii și se va anunța șeful de echipă.

Fig.28 Modul de ambalare intermediar al mask-urilor

La finalizarea unui palet operatorul va scana ID tag-urile de la toate cutiile de pe palet pentru a obține Palet Label care se va atașa împreună cu Kanbanul aferent și se va transporta de către operator în dreptul rafturilor de la magazie.

Fig.29 Eticheta de palet

Îmbunătațire

Au fost detectate foarte multe mask-uri cu defect (coajă de portocală), care au devenit scrap (sau aruncă), sau pierdut foarte mulți bani.

Ca îmbunătățire s-a mărit zona” flash off” și s-a scăzut temperatura în această încăpere, pentru a elimina șocul termic care afecta vopseaua de pe mask-uri.

Îmbunătățirea a avut un succes foarte mare, deoarece defectul de coajă de portocală a dispărut în totalitate.

Fig.30 Zona “Flash off” Zona hașurată arată cu cât s-a mărit camera, până la intrarea în cuptor.

Concluzii

În încheiere aș vrea să precizez faptul că industria electronică este într-o continuă creștere și îmbunătățire. Tehnologia de vopsire descrisă de mine este folosită încă de la inceputul anilor 1950 până în prezent. Suntem dependenți de aceasta, și vom avea nevoie de ea o perioada indelungată de timp. Ca și utilizare, aceasta se regăsește pe o plajă mare de componente de la electronice mici pâna la electrocasnice. Utilizarea robotului de vopsire va fi adesea regăsită în vopsirea componentelor de plasic sau metale.

Procesul de vopsire este unul simplu și curat. Va predomina adesea problema stabilizării procesului de vopsire iar prin asta ma refer la temperatură și timp, însă dacă acestea două din urmă vor fi menținute în parametrii procesului, vom reusi să realizam în condiții optime ceea ce ne propunem.

Bibliografie

https://www.yumpu.com/ro/document/view/32839506/titel-titel-titel-titel-titel-kuka-robotics/33

https://www.yumpu.com/ro/document/view/32839506/titel-titel-titel-titel-titel-kuka-robotics/40

https://www.yumpu.com/ro/document/view/32839506/titel-titel-titel-titel-titel-kuka-robotics/29

http://mecatronicastiintaviitorului.wikispaces.com/file/view/Cap.2+Roboti+industriali_1.doc

www.Wikipedia.org

http://www.rasfoiesc.com/inginerie/tehnica-mecanica/PROIECT-DE-ABSOLVIRE-Mecatroni57.php

KR C4 compact V8– Manual de utilizare – KUKA Roboter GmbH – Ediția 18.11.2014

Siguranța roboților industriali pentru componente mecanice – KUKA Roboter GmbH – Ediția 08.05.2015

KUKA System Software 8.3 – Manual de operare și programare pentru clienții finali – KUKA Roboter GmbH – Ediția 16.01.2015

KR AGILUS six cu variantele W și C – Manual de utilizare – KUKA Roboter GmbH – Ediția 25.03.2015

Instrucțiuni de lucru și standarde de inspecție Yazaki Component Technology

Manual de operare alimentare pin Numar Serial 1606043EU Versiunea1.0 – 09.05.2017