Případová studie pro manipulační montážní činnosti – upínání/odepínání

Následující případová studie je zaměřena na konstrukční návrh upínacího zařízení, tj.

umožní upínání a odepínání pěnového sedáku pro jeho manipulaci během výrobní operace broušení (tuto výrobní operaci lze zařadit do montážních činností přípravných v tomto případě).

Tato případová studie popisuje jakýsi mezikrok v montážní lince, kdy mezi montážní činností spojovací → lepení sedáku z jednotlivých součástí a montážní činností nalepení výsledného potahu je potřeba udělat „mezikrok“, tj. vybrousit sedák do požadovaného tvaru. Zařízení pro broušení sedáku je součástí montážní linky, tudíž tato případová studie je považována jako ukázka možné manipulace se součástmi v průběhu montážního procesu pro výrobu konečné součásti.

VÝCHOZÍ STAV

Pěnový sedák, který je slepen z osmi nařezaných pěnových polotovarů a dvou druhů pěnových materiálů, je ve výchozím stavu zobrazen na Obrázek 15-12, kde je zobrazen stoh pěti sedáků připravených pro následnou výrobní operaci broušení. Během broušení jsou pěnové plochy sedáku obroušeny na požadovaný tvar. Po této operaci je na sedák nalepen (namontován) požadovaný textilní obal (potah) pro jeho dokončení.

Obrázek 15-12 Stoh pěnových sedáků (vlevo); rozměrová varianta sedáku (vpravo) [zdroj autor]

PROBLÉMY A RIZIKA VÝCHOZÍHO STAVU

 sedák je vyroben z pěnového materiálu → problematika upínání sedáku, aby během manipulace a broušení nevypadl z upínacího zařízení, a zároveň aby při jeho upnutí nedošlo k deformaci sedáku, respektive oblastí sedáku, které mají být odbroušeny

 neobroušený sedák je vyráběn v různých rozměrových a tvarových variantách → různé rozměry potřebné k odbroušení

 pro různé rozměrové a tvarové varianty požadavek jednoho upínacího zařízení, které bude připevněno na rameno robota, který bude se sedákem manipulovat během procesu broušení

127 POŽADOVANÝ STAV

Navrhnout konstrukční řešení zařízení pro upnutí a odepnutí pěnového sedáku o rozdílných rozměrech a tvarech, které eliminuje problémy a rizika výchozího stavu a splní následující hlavní funkce:

 jednoduché a rychlé upnutí sedáku

 bezpečné odepnutí sedáku po jeho obroušení

 při upnutí sedáku nedojde k jeho deformaci

 během manipulace se sedákem při procesu broušení nesmí sedák spadnout/vypadnout z upínacího zařízení

 pomocí upínacího zařízení upevněného na rameni robota bude možné v brousícím boxu vybrousit sedáky na požadovaný tvar zobrazený na obrázku. Tento požadovaný tvar je zobrazen na Obrázek 15-13, kde je vlevo zobrazena vybroušená část pro sezení a vpravo jsou zobrazeny odbroušené zadní rohové části.

Obrázek 15-13 Zobrazení výsledného tvaru vybroušeného sedáku [zdroj autor]

NAVRŽENÉ KONSTRUKČNÍ ŘEŠENÍ

Navržené konstrukční řešení je na principu podtlakové upínací desky. Jelikož upínaný pěnový sedák je prodyšný, během procesu upnutí dochází k neustálému odsávání vzduchu z prostoru mezi upínací deskou a plochou sedáku, aby nedošlo ke spadnutí sedáku z upínací desky. Dále do sedáku po jeho podtlakovém upnutí zajede/pronikne osm kusů jehel, které eliminují případné pootočení sedáku vůči upínací desce během procesu broušení. Na Obrázek 15-14 vlevo je zobrazeno koncepční řešení upínací desky a vpravo následné konstrukční řešení upínací desky. Na Obrázek 15-15 je zobrazena vyrobená upínací deska na robotickém rameni během jejího testování a následná navržená úprava upínací desky.

Navržená úprava je na principu přídavných pák, které se sklápějí a posouvají po lineárních pojezdech, pro dosažení vyšší tuhosti zadní části sedáku a jeho větší stabilizaci při procesu broušení sedáku.

Navržené konstrukční řešení splňuje základní funkce uvedené v části POŽADOVANÝ STAV a zajišťuje:

 snížení počtu potřebných operátorů pro broušení, kteří dříve sedáky brousili manuálně.

Tyto operátory lze využít na jiných pracovištích

128

 zvýšení produktivity vyráběných kusů sedáků → robotické pracoviště pro broušení sedáků je v provozu nepřetržitě (mimo čas potřebný na údržbu a servis)

 zvýšení kvality vyráběných sedáků → zajištění rozměrové stálosti a přesnosti (původní manuální broušení sedáku vykazovalo velké odchylky u jednotlivých sedáků

 snížení zdravotních rizik pro obsluhu: obsluha nevdechuje „mikročástice“ pěnového prachu, které vznikají během broušení pěnového sedáku

Obrázek 15-14 Koncepční a konstrukční řešení upínací desky [zdroj autor]

Obrázek 15-15 Vyrobená upínací deska (vlevo); navržená úprava (vpravo) [zdroj autor]

PŘÍNOSY DOSAŽENÉ APLIKACÍ METODIKY

 vytvoření přehledu o rozměrových a tvarových alternativách pěnových sedáků pro broušení. Odstranění již nepotřebných sedáků, které se historicky nevyrábějí

 na základě intenzivní spolupráce se zákazníkem, sérií kontrol a testů zkušebních prototypů upínacích desek došlo k eliminaci chybných návrhů a myšlenek na různá provedení upínacího zařízení

 zlepšení kvality vstupujících sedáků do procesu broušení. Dříve kvalita různorodá, sedáky nepřesně vyrobeny/slepeny → zavedení systému kontroly kvality již u vyráběných pěnových polotovarů, ze kterých jsou poté sedáky slepeny

129

 upínací deska navržena s důrazem na její využití pro současné rozměrové a tvarové alternativy sedáků, ale i pro případné budoucí rozměry a tvary pěnových polotovarů → desku lze jednoduše modifikovat pro nové verze sedáků

 následná robotizace/automatizace pracovišť, které předcházejí procesu broušení a následují po procesu broušení → vedlejší „synergický“ efekt, kdy vhodným vyřešením dané montážní činnosti může dojít k potřebě inovace dalších pracovišť