Робот в роли швейной машины (часть 2)

Робот в роли швейной машины (часть 2)

Пятница, 04 Сентябрь 2015 10:08

С иглой и нитью для Airbus

У компании KSL Keilmann Sondermaschinenbau GmbH из местечка Лорш в Южном Гессене появилась идея автоматизировать процессы шитья, используя роботов. Предприятие было учреждено в 1964 году и может похвастаться многолетним опытом в области шитья. Поэтому оно может предлагать своим клиентам экономически целесообразные специальные решения, соответствующие их требованиям, в виде отдельных разработок. Например, KSL выпускает установки для изготовления подушек безопасности, автомобильных сидений, складного верха для автомобилей, фильтров, матрацев, мебели и оборудования, используемого в целях обеспечения безопасности. Товары ее производства используются главным образом в автомобильной, авиакосмической, технической текстильной и кожевенной промышенности, производстве комплектующих для автомобилей, изделий с мягкой обивкой и упаковки, а также в отраслях, связанных с охраной окружающей среды. Ноу-хау компании также проявляется в патентах на швейные машины для потайных швов и для тафтинга.

 

В 2001 году компания KSL, насчитывавшая тогда 106 сотрудников, достигла оборота около 12,5 миллиона евро. Ей принадлежит два дочерних предприятия в местечках Лорш и Альтенбург (Тюрингия). Кроме того, она является системным партнером компании KUKA Roboter GmbH (Аугсбург). Тем временем о качестве машин KSL узнали даже в Мекке. В 2000 году гессенцы отправили в один из городов Саудовской Аравии швейную установку с ЧПУ под названием Holy Kaaba. На ней шьется ткань, которой оборачивают главную святыню Ислама.

 

Робот шьет детали для Airbus

В начале марта 2002 года компания KSL смонтировала на производстве Airbus Deutschland GmbH в городке Штаде робот KUKA KR 125. Завод в Штаде занимается переработкой композитных материалов с углеродными волокнами. Работает на нем 1200 человек. Среди прочего здесь производится вертикальное оперение для всех машин Airbus. Это оперение относится к самым большим струкурам в мире из композитных материалов для транспортных самолетов.

 

В задачи робота, подвешенного на линейном блоке длиной в семь метров, входит, например, пошив промежуточных перегородок и элементов крыльев из композитных материалов. Кроме того, KR 125 нашивает на несущие балки самолета Eurofighter детали внешней оболочки.

 

«Чтобы компания Airbus получила совершенную систему, сначала мы собрали ячейку с роботом у себя в ноябре 2001 года и хорошенько ее протестировали, – рассказывает Роберт Кайльманн, коммерческий директор KSL. – Для программирования робота анные соответствующего компонента были перенесены в САПР. Затем чтобы проверить, можно ли в действительности реализовать концепцию, мы создали модель. И в заключение мы переписали данные из САПР в систему управления робота».

 

Робот со свободой движения

Кайльманн продолжает: «Образ каждого элемента из композитного материала с углеродными волокнами определяется формой, в которой он сшивается. Поскольку во время работы игла всегда должна находиться под углом 90° относительно поверхности, тут нужна свобода движения шестиосевого робота с шрнирной рукой».

 

Высокие требования к гибкости – еще одна причина, по которой роботу нет альтернатив. В конце концов, KR 125 должен работать с тремя швейными головками, замена которых осуществляется с помощью специальной быстродействующей системы, и при этом поддерживать три технологии шитья.

 

При тафтинге KR 125 вводит нить в композитный материал под углом 90°. При выполнении строчечного шва он соединяет друг с другом разные слои материала. Для использования этого метода материал должен быть доступен снизу. Когда используется потайной шов, в этом нет необходимости. Поэтому при выполнении однониточных цепных стежков чтобы придать компоненту необходимый образ он остается в форме, закрытой снизу, не только во время пошива, но и тогда, когда смола в условиях вакуума запрессовывается в композитный материал и когда материал затвердевает.

 

«От робота мы также ожидаем высокой стабильности повторяемости и согласования движений со швейной головкой, – обращает внимание Роберт Кайльманн. – Так же важно, чтобы KR 125 при уходе с траектории в случае обрыва нити начинал работу с той же позиции. Такое происходи часто, потому что игла сильно изнашивается. Кроме того, процесс могут остановить узлы, встречающиеся на нитках».

 

Подвесной монтаж для робота KUKA выбран неспроста: ему приходится работать с вогнутыми и выпуклыми формами, и если выбрать другой вариант, он будет дотягиваться не до всех точек. Установка сверху расширяет его рабочую зону до участка с размерами 5 x 3 x 1,5 метра (Д х Ш х В).

 

Робот находит держатель заготовки

Сотрудники надевают деталь из композитного материала на держатель в ячейке с роботом. Он состоит из стальной конструкции, к которой подвешен линейный блок. Размеры держателя для заготовок подбираются с учетом особенностей применения. Чтобы даже крупные элементы вроде компонентов крыльев могли проходить через ячейку и сшивались в ней, она должна быть свободно доступна со всех сторон. Поэтому опоры есть только с четырех углов, а защитные приспособления отодвигаются в сторону.

 

В ячейке сотрудники устанавливают держатель в любом положении, то есть не придерживаясь каких-либо фиксированных точек. Затем оператор закрывает ячейку. KR 125 находит держатель заготовки и выполняе его трехмерное измерение с помощью системы, основанной на действии лазера. На основе полученных данных он адаптирует программу шитья в соответствии с положением держателя. Оператор может контролировать процесс через камеру, установленную в швейной головке.

 

Для программирования новых швейных материалов, для проверки соблюдения заданных точек и для дополнительной калибровки сотрудник использует приложение KUKA Control Panel, установленное в системе управления на базе ПК. Приложение имеет интерфейс на базе Windows, что существенно облегчает коммуникацию с KR 125.

 

Успех

Компания KUKA добилась успеха в выборе робота еще и потому, что ее сотрудники уже участвовали в исследовательских проектах, посвященных шитью с помощью роботов, в Оттобрунне, где и накопили опыт, пригодившийся в работе с компанией Airbus. В авиакосмической промышленности есть и другие примеры положительного сотрудничества с компанией KUKA. Согласно договору в обязанности производителя входила не только поставка KR 125, системы управления и линейного блока, но и техническая поддержка в адаптации программного обеспечения.

 

Оцените материал
(0 голосов)
Прочитано 25061 раз

Медиа

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

  
Вы находитесь здесь:Мода»Лукбуки»Лукбук Lauren Conrad лето 2015