„Rendben vágjunk bele!” hangzott el amikor Péter egy újabb feladatot hozott a tervezők számára. Szokása nagy lelkesedéssel tálalni a számára izgalmas kihívásokat rejtő feladatokat. Majd közölte, hogy egy cégnek már beletört a foga, ekkor kissé elbizonytalanodtunk, de szerencsére kitartottunk az előző kijelentésünk mellett.
Mi is volt a feladat. Közel 400°C fokos, kb. 7kg. alumínium tömböket kellett rakatokba rendezni melyek 5t/óra sebességgel érkeznek, ez ekkor még semmit sem mondott nekünk. Azt mondják kicsit macerás mert tapadnak a tömbök a méretük is elég „változékony” a felületük nem homogén, nem is egyenletes, a környezet nem a legbarátságosabb s nem a legtisztább, néha egy 10t teherautó fog elzúgni a berendezés mellett, a 7t targoncákról meg szó se volt. De már mások is csináltak ilyet nekünk is menni fog, hisz csak sorba kell rendezni a tömböket, és azokat egy robottal rakatokba rakni. Ja igen meg kell egy pálya, amin ezek a rakatok továbbítódnak, hogy targoncával el lehessen venni.
Gyertek nézzétek milyen ügyes megoldások vannak itt, és Péter vadul mutogatta a különböző rendszerek bemutatóit, persze itt már mi is belelkesedtünk szárnyalt mindenki fantáziája röpködtek az ötlet muffinak. De kik is azok a mik. A Péter névvel illetett személy a cég célalkotója, látnoka Tóth Péter (tulajdonos, ügyvezető igazgató), Két tervező társam Kiss Károly és Kovács Dénes (mechanikus tervezők) a szakma öregrókái, akkor még Petykó mára már ifj. Tóth Péter ki a PLC és robot vezérlés iskolapadját még akkor koptatta. Később csatlakozott a csapathoz a két kábelbűvölő, Kasza Gábor, Szőke Gergő (villanyszerelők) a bajlágolás koronázatlan királya Juhász Norbert, az autók megmentője Bársony Ádám, és az akkor nálunk kezdő Biácsi Brúnó (mechanikus szerelők). A kiváló minőségű alkatrészek szállítója a TOMETH Kft. gyártó divíziója, és természetesen a lányok az irodában.
A gép létrehozásakor nagy segítség tud lenni a megrendelő, ALU-BLOCK Kft. Rengeteg ötletet, jó tanácsot és türelmet kaptunk tőlük. Sikerült gyorsan közös konszenzusra jutni és a gép működése során tapasztalt gyenge pontokat együtt kijavítani. Jó érzés volt velük dolgozni, minden gépépítőnek ilyen ügyfeleket kívánok!
A kész termékek szállítói és a javasolt megoldások is helytálltok a felmerülő problémák során, ez főleg a kiemelkedő szakmai támogatásuknak köszönhető. Chemplex, OMRON, SMC mind három cég remek mérnöki gárdával dolgozik kikel jó együtt dolgozni.
Tudtuk, hogy vér s verejték árán, szerencsére több volt a verejték és a didergés, de úgy is megoldjuk a problémákat, és egy jól működő gépet fogunk létrehozni.
Az automatizálandó folyamat hagyományosan a következőképpen nézett ki. A 14t űrtartalmú kemencéből, vagy esetenként kisebb üstökből érkezik az alumínium, egy pár fokban emelkedő öntőláncra, még folyékony állapotban. Az öntőlánc sebességét, ezzel az egész folyamat ritmusát egy személy irányítja, ami ekkor kb. 4t/óra volt. Az öntőláncon levegő, illetve, ha szükséges vízhűtést, alkalmaznak. A kokillákat egy kalapács megüti, mely hatásra a tömb kifordul belőle, és szabadesést mutat be egy láncpályára érkezéssel. A láncpálya végén két-három munkás speciálisan kialakított célszerszámaikkal egy fém palettára rakatokba rendezik a tömböket. A rakat első két sora láb kialakítására szolgál, 2-2db tömb, majd az ezt követő sorok 8-8db összeforgatott tömbökből állnak, mivel a tömbök keresztmetszete trapéz alakú és összeforgatva stabil sorokat lehet belőlük képezni. A sorok száma 9-13 között változik. A kész rakatokat targonca szállítja el mérlegelésre, majd utána egy átmeneti tárolóhelyre, hogy kihűlhessenek. A raktárba vételezés előtt, még összepántolják a tömböket, és leveszik a palettáról.
A fő feladat, az öntőláncról leérkező tömbök rakatokban történő rendezése és mérlegelése volt. Mind ezt úgy, hogy egy ember keljen a rendszer felügyeletéhez. Valamint az öntés sebessége legalább 5t/órára legyen.
A gép alap koncepciója a következő volt. A tömböket az öntősorról görgők és egy pneumatikus működésű kar segítségével, szabályozott módon leszedjük egy láncpályára. A leszedő kar segítségével a selejtes tömböket eltávolítjuk. A láncpályán előre haladva a tömböket lehűtjük, majd pozíciójukat beállítjuk. A darabokat kétkaros pneumatikus működésű tájolóval középre igazítjuk. Ezt követően, ha szükséges a tömböt 180° elforgatjuk. A megfelelően tájolt darabokat egy soroló segítségével előkészítjük. A láncpálya túlterhelésének megakadályozása érdekében páronként elemeljük a tömböket. Miután mind a 8db a sorolóban van, egy robotra erősített megfogó elveszi a sort, és átrakja egy előkészített palettára, mely a pufferként szolgáló görgőpályán várakozik, vagy az előzőleg lerakott sor tetejére 180° elfordítva. A robotra szerelt megfogóval kell megoldani a fém paletták elvételét, és mozgatását is. A hajtott görgőpályán a tömbök előre mozognak, az utolsó taktusban pedig megtörténik a mérlegelés. Az egészet egy biztonsági kerítés veszi körbe, melyen a megfelelő helyeken ajtókat helyezünk el. A gép vezérlése és beállítása egy HMI-n keresztül történjen, legyen lehetőség kézi vezérlésre.
Az egyeztetések, majd később az üzembe helyezés során további megoldandó problémák elvárások merültek fel.
A gép számára kijelölt hely miatt a tömbök mozgató pályáját meg kellett osztanunk, és egy átrakó mechanikát kellett a két pályaszakasz közé helyezni. Továbbá mind a 14t anyagot el kellett tudni tárolni a görgőpályán. A tömbök hűtésére kitalált merülő medencére nincs elég hely ezt a részt el kellet távolítani a tervekből.
Az öntöde környezet nem a legbarátságosabb a finom mechanika számára, ezeket a beüzemelés során le is kellett cserélnünk alternatív megoldásokra. A FANUC M-410iC315 pakoló robot jól bírja a környezetet, ebből kifolyólag az átrakó és fordító mechanikát kiváltottuk egy kisebb méretű FANUC M-20iA robottal. A szerzett tapasztalatok alapján meghatároztuk a tömbök fordulási pontját, ezt kihasználva az előre haladó láncpályán sikerült a robottal egy olyan mozgást kivitelezni, melynek hatására a tömb szépen átfordul.
Az öntőlánc sebességét egy ember szabályozza, ő diktálja a tempót, ehhez a gépnek igazodnia kell! Erre mi egy beállítható vezérlő tárcsát alkalmaztunk, ami irányítja a mintavételezést, a darabok elvételét.
A tömbök mérete az adag, egy öntési mennyiség, elején és végén változik. A köztes méret az öntőláncot szabályozó személytől függ. Ennek kezelést első megoldásként a gépet kezelő személyre bíztuk. A beüzemelés során világossá vált, hogy teljes folyamat stabilitása érdekében a tömbök magassági ellenőrzését automatizálni kell. Elkészítettük a kokilla telítettségvizsgáló berendezést. A kokilla, valamint a tömb tetején gördülő henger, két egymástól függetlenül működő karhoz van csatlakoztatva. A karok egy bordáskerék áttételen keresztül kapcsolódnak egy-egy elfordulásmérőhöz. A kar felső pozíciójába „nullázza” a berendezést, és a lefelé történő elmozdulás következtében elforduló tengely szögelfordulásából határozzuk meg a tömb osztályát. Extra magas; Magas; Jó; Alacsony; Selejt.
A szintmérő minden kokilla tetején nullpontot vesz és ahhoz képest mér egy beesést. A kokillát 5 tartományra van bontva:
- Extra magas (Selejtek közé kerül)
- Magas (Leszedő ráteszi a láncra, robot nem veszi el, lánc végéhez továbbítódig)
- Jó (Leszedő ráteszi a láncra, a továbbító robot át teszi a következő pozícióba)
- Alacsony (Leszedő ráteszi a láncra, robot nem veszi el, lánc végéhez továbbítódig)
- Selejt (Selejtek közé kerül)
A 400°C fokos alumínium már szilárd, de tapad és kendőik. Ez volt nagyon sok probléma alapja. Amikor próbáltuk megszorítani a tömböt, hogy biztonságosan továbbítani tudjuk, vagy hogy elforgassuk, mindig tapadt és kenődött. Próbáltunk különböző leválasztó anyagokat használni, melyek ideig óráig megfelelőnek bizonyultak, de végleges megoldásként nem voltak használhatók. A szorításokat minimalizálni kellett vagy meg szüntetni. Amikor túl sok tömb gyűlt össze a láncon, képesek voltak megállítani. Ezért kellett a megállítási pontokon kiemelőket alkalmazni, illetve a sorolónál kettesével elemelni a tömböket.
A tömbök felülete nem egyenletes, beszívódásokkal, kitüremkedésekkel tarkított, A levegőben lévő szennyeződések és por, valamint magas hőmérséklet nem tette lehető érzékeny, vagy épp nagy hatótávú érzékelők használatát. Az optikai szálak, és a nagy érzékelési felülettel rendelkező vörösfényes optikai érzékelők váltak be.
A közel 900kg rakatokat melyek a görgősorokon sorakoznak le kellett mérni, és az információt továbbítani egy központi rendszerbe, valamint a helyszínen is megjeleníteni. A méréshez készítettünk egy pneumatikus működtetésű emelőt melyet a görgőskor utolsó tagjába integráltunk, egy lapmérleggel egyetemben. Amikor a rakat a mérési pozícióba ért, az emelőszerkezet elemeli a görgősorról és ráterheli a mérlegre, majd visszateszi a görgősorra, és továbbítódig az elvételi pozícióba.
Elkészült és jó lett! Ma is három műszakban zakatol a szerkezet, ha probléma van a távfelügyelet segítségével hatékonyan tudunk segíteni a probléma megoldásába. Rengeteget tanultunk, mind a szakmánkról, mind az alumíniumról. A gép jó példája annak, ha az emberek összefognak és megosztják egymással tudásukat sokkal tovább jutnak, mint magányosan a tudást magukban tartva. Mi, minden nap várjuk, hogy Péter milyen újabb kihívásokkal lép be az ajtón, hogy ismét megborzongassa az idegeinket. köszönöm, hogy elolvastad a kis ismertetőmet, de most mennem kel mer Peti már az ajtóban áll.
Tisztelettel: Papp Zoltán Projekt/Tervezés vezető
ForrásTOMETH