Automat montażowo-testujący

Automat montażowo-testujący

aparat montażowy Back Plate_1

Automat montażowo-testujący dla podzespołów kawiarki. Zadaniem automatu jest szybkie oraz powtarzalne zmontowanie i sprawdzenie szczelności elementów stanowiących wspólnie podzespół kawiarki. Elementami tymi są:

  • podstawa zbiornika wody,
  • gniazdo zaworu,
  • uszczelka,
  • filtr.

Urządzenie zbudowane jest na bazie stołu obrotowego z czterema gniazdami kopyt oraz czterema obszarami roboczymi:

  • obszar 1 – stanowisko operatora – odbiór zmontowanych i przetestowanych produktów oraz załadunek komponentów do montażu;
  • obszar 2 – stanowisko montażu;
  • obszar 3 – stanowisko wizyjnej kontroli poprawności montażu;
  • obszar 4 – stanowisko testowania szczelności.

Operator ma dostęp jedynie do obszaru pierwszego – pozostałe obszary znajdują się pod osłonami stałymi oraz osłoną uchylną zamykaną na klucz.

Operator umieszcza komponenty w wyznaczonych do tego kopytach i wyzwala proces naciskając przycisk. Następuje obrót stołu o 90 stopni – załadowane komponenty przejeżdżają do obszaru 2, gdzie wykonywany jest automatyczny montaż elementów zaworu na podstawie zbiornika wody. Głowica pneumatyczna pobiera filtr i umieszcza go na uszczelce znajdującej się w podstawie zbiornika. Następnie pobiera gniazdo zaworu, wciska je na zatrzaski podstawy oraz zakręca. W tym czasie operator umieszcza kolejne elementy do montażu w odpowiednich kopytach. Po kolejnym wyzwoleniu cyklu przez operatora zmontowany detal przejeżdża do obszaru 3, gdzie następuje wzrokowa ocena poprawności montażu – obraz z wnętrza urządzenia prezentowany jest przez kamerę na panelu HMI znajdującym się przed operatorem. Operator, w przypadku zauważenia nieprawidłowości w montażu ma możliwość oznaczenia detalu jako niepoprawnie zmontowany – spowoduje to pominięcie przeprowadzania na nim testu szczelności, co skróci czas cyklu. Kolejne wyzwolenie cyklu powoduje podjechanie zmontowanego detalu do obszaru 4, gdzie wykonywany jest test szczelności. Następuje to poprzez zaślepienie wylotu zaworu, wprowadzenie sztycy w gniazdo i podanie ciśnienia oraz badanie wycieków w zadanym czasie (w tym samym czasie na stanowisku 2 montowany jest kolejny detal, a na stanowisku operatora zakładane na kopyta kolejne komponenty do montażu). Zmontowany i przetestowany detal wyjeżdża na stanowisko operatora. Przy każdorazowym wyjechaniu detalu na panelu HMI pojawia się kompletna informacja na temat bieżącego detalu, tj. poprawność montażu i poziom szczelności, wraz z poziomami ciśnienia testowania. Jeśli detal został poprawnie zmontowany oraz przeszedł pomyślnie test szczelności pojawia się stosowna informacja na panelu HMI. Jeżeli wystąpił błąd w montażu, lub zmontowany detal nie przeszedł pomyślnie testu szczelności (wystąpił zbyt duży od dopuszczalnego wyciek) pojawia się wyraźna, oznaczona kolorem czerwonym informacja na panelu HMI, oraz pojawia się sygnał dźwiękowy – informuje to operatora o tym, że detal jest wadliwy. Operator odbiera gotowy wyrób, przekazuje do pakowania lub do pojemnika na odrzuty, oraz zakłada komponenty do kolejnego montażu. Proces powtarza się cyklicznie po każdorazowym wyzwoleniu cyklu przez operatora naciśnięciem przycisku.

Urządzenie zbudowane jest na stalowej ramie nośnej malowanej proszkowo, strefa robocza osłonięta jest osłoną uchylną zamykaną na klucz. Całość wykonana jako zwarta konstrukcja o wymiarach 1550x800x1000mm (wys x szer x gł) na kołach skrętnych – urządzenie jest łatwe do przemieszczania i ustawiania. Wyposażone jest w skrzynkę elektryczną 600x800x200 mm. Urządzenie zasilane jest z sieci elektrycznej 1×230 V AC 50 Hz ~2A i zasilane sprężonym powietrzem o ciśnieniu 6 barów. Cała konstrukcja wykonana jest w 1 klasie ochronności – przewód zasilający posiada przewód PE (ochronny). Układ sterownia zrealizowany jest na sterowniku programowalnym PLC Siemens S7-1200 wraz z panelem HMI 12’’ Weintek.  Zadania robocze wykonywane są przez zespół siłowników pneumatycznych liniowych oraz obrotowych. Stół obrotowy zbudowany jest na piaście napędzanej liniowym siłownikiem pneumatycznym.

Funkcjonalność panelu HMI zapewnia, oprócz informowania operatora o danych nt. bieżących elementów wychodzących z maszyny w czasie rzeczywistym, na archiwizację tych danych (zapis na pamięć USB w formacie .xls lub .csv – do wyboru), ustawienia parametrów testu szczelności, jak poziom ciśnienia testowania, czas badania wycieku, dopuszczalna wielkość wycieku, funkcje serwisowe: sterowanie siłownikami w trybie ręcznym, identyfikacja sygnałów I/O PLC, komunikaty serwisowe: konieczność smarowania i wymiany elementów eksploatacyjnych. Dostęp do funkcji serwisowych oraz ustawień regulowany jest strefami dostępu wymagającymi zalogowania, co zabezpiecza przed nieautoryzowanymi zmianami w ustawieniach urządzenia.

Automaty montażowo-testujący wyposażony jest w barierę optyczną zapewniającą odseparowanie stołu obrotowego od operatora, gwarantując odpowiedni poziom bezpieczeństwa operatora i osób obsługujących i serwisujących urządzenie. Posiada wyłącznik do wyłączenia awaryjnego. Układ bezpieczeństwa wykonany w 1 kategorii bezpieczeństwa zgodnie z wymaganiami PN-EN ISO 13849-1:2008. Przecięcie wiązki bariery optycznej powoduje upust powietrza do atmosfery z siłowników pneumatycznych stanowiących zagrożenie. Całość oparta na zespole przekaźników bezpieczeństwa.