PATRONI ROBOTYKI:
 

WIADOMOŚCI PRZEMYSŁOWE

2012-04-10 09:04

FANUC Robotics w branży drzewnej: Większe bezpieczeństwo i mniejsze koszty produkcji

Robotyzacja w przemyśle drzewnym zapewnia pracownikom ochronę przed niebezpiecznymi dla zdrowia i życia warunkami pracy, pozwala skierować ich do bardziej odpowiedzialnych zadań, a jednocześnie znacznie ograniczyć koszty produkcji.

Drewno jest wszechobecne w naszych domach i biurach, jest symbolem ciepła i komfortu. Dla pracowników przemysłu drzewnego i meblarskiego sytuacja wygląda inaczej. Przetwórstwo drewna jest branżą o stosunkowo dużym ryzyku zawodowym, spowodowanym kontaktem z niebezpiecznymi urządzeniami i obrabiarkami do drewna, koniecznością stosowania narzędzi ręcznych i ostrych przedmiotów oraz trudnymi warunkami pracy – zapylenie, hałas, wibracja, mikroklimat, dlatego też należy tu bezwzględnie zapewnić bezpieczeństwo pracy, wykorzystując wszelkie dostępne środki techniczne, organizacyjne i prawne.

Robotyzacja
Jest jeden środek profilaktyczny, który zapewni bezpieczne i zdrowe miejsca pracy - automatyzacja i robotyzacja. Po maszynach CNC, dość powszechnie już obecnych w branży drzewnej i meblarskiej, coraz bardziej popularne stają się roboty przemysłowe, zwłaszcza z systemem wizyjnym czy czujnikiem siły.



Programowalne, niezawodne i przewidywalne roboty to świetne rozwiązanie dla branży drzewnej i meblarskiej. Pracownicy mogą zająć się innymi zadaniami, a poziom bezpieczeństwa pracy z pewnością wzrośnie. Koszty odpowiedzialności cywilnej, pokrywane za pracowników pracujących uprzednio przy zadaniach fizycznych, mogą zwrócić się przy zakupie jednego - dwóch robotów. Skierowanie robotów przemysłowych do pracy w aplikacjach obsługiwanych manualnie może zapewnić przedsiębiorstwu także inne korzyści. Przykładowo, duży producent skrzynek drewnianych od dawna zatrudniał przy tej produkcji pracowników manualnych.

Pracownicy używali specjalnie skonstruowanego zszywacza przemysłowego na metalowe zszywki. Zszywacz ten jest unikatowy – zszywki są produkowane na bieżąco i stosowane przy produkcji tuż po zejściu ze swojej linii produkcyjnej. Dwanaście zszywek powstaje w 2s. Taka metoda zszywania (zsynchronizowana z produkcją zszywek) została opatentowana. Jednakże parametry produkcji pudełek zależały w znacznym stopniu od czynnika ludzkiego. Ponadto sam proces manualnego zszywania ma swoją specyfikę – stosowanie zszywacza powoduje odrzut narzędzia, co mogło prowadzić do zranień. Tymczasem popyt na skrzynki drewniane okazał się tak duży, że produkcja została uruchomiona w nocy i w weekendy. Był to ewidentny sygnał do robotyzacji.

Dzięki wdrożonemu przez FANUC Robotics systemowi zrobotyzowanemu, można było rozpocząć dużą produkcję pudełek na metalowe elementy podtrzymujące łupki dachowe. Pracownicy poprzednio zajmujący się procesem manualnie, zostali przesunięci do produkcji pudełek bardziej skomplikowanych. W aplikacji zrobotyzowanej robot FANUC pobiera części docelowego pudełka z palety (cztery ścianki + denko) jednym chwytakiem. Drewniane elementy leżą swobodnie rozmieszczone na palecie, a następnie są pobierane, cięte jeden po drugim i przekazywane do głowicy uchwytowej zamontowanej na stole obrotowym. Głowica uchwytowa pozwala na precyzyjne ułożenie ścianek i dna pudełka, zanim zostanie ono zszyte metalowymi zszywkami. Poprzez stół obrotowy pudełko wędruje do następnego robota, który je zszywa oraz umieszcza na palecie. To rozwiązanie działa 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu, już od 6 lat – bez dodatkowego nadzoru lub konserwacji.

_______________________________________________________________________________________

Bezpieczeństwo przede wszystkim
Zagrożenia zawodowe związane z produkcją i obróbką drewna obejmują skutki wdychania pyłów podczas szlifowania i cięcia drewna, wdychania oparów substancji chemicznych używanych podczas jego przetwarzania oraz urazów powstałych w wyniku dostania się cząstek drewna lub innych materiałów do oczu lub pod skórę pracownika. Urazy mogą być związane z kontaktem z odstrzelonymi zszywkami do drewna lub wybuchem maszyn zanieczyszczonych pyłem drzewnym. Zagrożenia biologiczne wiążą się z kontaktem pracownika z pleśnią czy grzybami obecnymi w drewnie lub formaldehydem, który jest stosowany w procesach jego przetwarzania.

Na mocy Ustawy o bezpieczeństwie i higienie pracy, pracodawcy są odpowiedzialni za zapewnienie bezpiecznych i zdrowych miejsc pracy dla swoich pracowników poprzez ustanawianie i egzekwowanie norm oraz zapewnienie szkoleń BHP, edukacji i pomocy w miejscu pracy.

Aby zminimalizować zagrożenie chemiczne dla pracowników, pracodawcy powinni zapewnić stosowanie środków profilaktycznych – odzieży ochronnej, masek i półmasek z pochłaniaczami par organicznych, rękawic, okularów i gogli, urządzeń do wentylacji ogólnej i stanowiskowej, uziemienia pojemników, sprzętu w wykonaniu przeciwwybuchowym – umożliwiających odpowiednie utrzymanie, czyszczenie i/lub dezynfekcję, zapobieganie lub minimalizowanie dostawania się zanieczyszczeń pochodzących z powietrza oraz zapewnić odpowiednią przestrzeń roboczą pozwalającą na higieniczne przeprowadzanie wszelkich działań czyszczących. Jednak te metody nie są w 100 proc. niezawodne – wymagają stałego nadzoru czystości maszyn i sprawności ich działania oraz kontroli BHP, aby zmniejszyć do minimum ryzyko zagrożenia zdrowia i życia.

_______________________________________________________________________________________

W innej, z sukcesem wdrożonej aplikacji zrobotyzowanej, cztery roboty FANUC nakładają ochronną folię i szczeliwo w celu opakowania dwuteowych belek albo większych ilości arkuszy forniru klejonego warstwowo. Poprzednio, wykonywane na zamówienie, zróżnicowane
pod względem kształtów i rozmiarów, produkty z drewna były ręcznie przenoszone, opakowywane z uszczelnianiem, zszywane i etykietowane. Obecnie te prace wykonują roboty.

W poprzednich warunkach obawiano się o bezpieczeństwo pracowników, którzy musieli wspinać się po kłodach drewna, aby założyć folię ochronną, zaaplikować uszczelniacz i składować drewno na stosie w celu transportu. Belki były na bieżąco mierzone na taśmie ruchomej, aby zapewnić właściwą ilość folii opakowaniowej. Roboty zawijają produkty w folię i zszywają drewno automatycznie. Ten proces eliminuje zagrożenia wynikające ze stosowania zszywek, jak i trudnego procesu cięcia i naciągania folii na określony rozmiar, a tym samym czyni proces dużo bardziej wydajnym. W tym procesie współdziałają następujące roboty FANUC: jeden robot M-710iC/70, dwa roboty M-16iB/10L i jeden robot M-20iA/10L. Poprzednio w systemie pracowało 4-5 pracowników. Jeden z nich pozostał na opisywanym stanowisku w charakterze operatora, pozostali zaś zostali przesunięci na bardziej wymagające stanowiska związane z utrzymaniem ruchu, bez bezpośredniego zagrożenia, które było obecne przy pracy manualnej. Robotyzacja pozwoliła na poszukiwanie innowacji, wdrożenie nowoczesnych technologii, usprawnienie technik produkcyjnych i zbudowanie lepszych systemów pod konkretne aplikacje.



Korzyści nie tylko finansowe
Oprócz zwiększenia poziomu bezpieczeństwa, pracodawcy mają szansę – dzięki robotyzacji – dostrzec inne niż tylko finansowe korzyści przesunięcia pracowników do innych zadań. Roboty są efektywne kosztowo. A przy zastosowaniu robotów FANUC, wyposażonych standardowo w system wizyjny, istnieje dodatkowo możliwość nauczenia ich rozpoznawania charakterystycznych cech drewna. W zależności od przetwarzanego gatunku, robot z systemem wizyjnym może eliminować kawałki z sękami lub wycinać je w określonym miejscu, a robot z systemem wizyjnym i czujnikiem siły – także oceniać gęstość drewna i jego miękkość, aby nie doprowadzić do jego uszkodzenia w trakcie przetwarzania. W takich sytuacjach system wizyjny i czujnik siły spełnia także rolę polegającą na monitorowaniu i kontroli jakości produktów. Roboty firmy FANUC są standardowo wyposażone w system wizyjny, który służy do lokalizacji i oceny detali.

System wizyjny FANUC iRVision umożliwia:
.: przenoszenie wielu detali naraz,
.: redukcję potrzebnej przestrzeni w hali produkcyjnej,
.: błyskawiczną zmianę detali,
.: identyfikację detali w dowolnej orientacji,
.: lokalizację detali w 2D i 3D,
.: przeprowadzanie inspekcji detali, gdy pojawiają się one na linii montażowej oraz kontrolę procesu montażu,
.: zwiększenie wydajności aplikacji,
.: redukcję lub eliminację kosztów osprzętu.

Kamera wizyjna jest zintegrowana ze sterownikiem robota. Robot może zostać wyposażony w jedną lub więcej kamer. W innym miejscu można podłączyć kamerę zorientowaną na przestrzeń roboczą. W tradycyjnych procesach, jeśli chcemy, aby robot manipulował każdym detalem w ten sam, określony sposób, musimy te detale zorientować dokładnie w tej samej pozycji. System wizyjny FANUC iRVision eliminuje te ograniczenia. iRVision dokonuje pomiaru pozycji detalu za pomocą kamery i dostosowuje jego pobranie tak, jak to zostało zaprogramowane, nawet jeśli faktyczna orientacja detalu jest inna niż zostało to pokazane robotowi w trakcie procesu uczenia. Wszystkie narzędzia specyficzne dla danej aplikacji, opracowane w celu uproszczenia zastosowania kamery jako narzędzia nakierowania na detal, identyfikacji czy inspekcji, są zintegrowane z robotem.

Programowanie offline
Programowanie offline daje wiele korzyści w aplikacjach przemysłu drzewnego. Przykładowo: robot FANUC M-710iC wyposażony w narzędzie obróbcze frezuje skomplikowane wzory na drewnianej poręczy schodów. Użytkownik może pracować offline, aby stworzyć program i zrobić testy symulacyjne. Robot przeprowadza serię zaplanowanych operacji obróbczych – od produktu nieobrobionego do wersji finalnej. Rezultat widać po oszlifowaniu i zagruntowaniu produktu końcowego.



Więcej informacji udziela:

Konrad Grohs - Dyrektor
FANUC Robotics Polska
e-mail: GrohsK@fanucrobotics.pl
tel. 783 766 161

______________________________________________________________________________

FANUC Robotics Polska Sp. z o.o. to wiodący na rynku producent robotów przemysłowych i zaawansowanych technologii związanych z robotyką. Oddział japońskiej firmy FANUC Robotics w Polsce, z siedzibą we Wrocławiu, istnieje od 2008 roku i aktywnie promuje najnowocześniejsze rozwiązania w zakresie zrobotyzowanego spawania, zgrzewania, cięcia, pakowania, paletyzacji, lakierowania, obsługi maszyn i montażu. Dział Techniczny firmy regularnie realizuje szkolenia dla klientów, a także konserwuje zainstalowane w Polsce ponad 1000 robotów tej marki.

Przedsiębiorstwo FANUC Ltd. powstało w 1972 roku w Japonii. Zatrudnia ponad 4000 ludzi na całym świecie. Leżąca u stóp góry Fuji fabryka FANUC, używa ponad 1000 robotów do produkcji około 24.000 robotów rocznie na potrzeby światowego przemysłu. Jak dotąd na całym świecie zostało zainstalowanych 250.000 robotów FANUC.

Źródło: FANUC Robotics; "Robotics Eliminate Occupational Hazards in the Wood Industry", http://www.fanucrobotics.com; tłumaczenie i redakcja - Joanna Kowalkowska, Robotyka.com