cihansensoy
Üye
- Katılım
- 21 May 2009
- Mesajlar
- 33
- Puanları
- 1
Yamaha Scara Robotlarla Gerçekleştirilmiş Ikea Komponent Vida Dizme Otomasyonu
AK-AR KALIP METAL VE PLASTİK ÜRÜNLERİ SAN.TİC ve A.Ş. adıyla halen 10.500 m² kapalı alanda 145 çalışanı ile elektronik, otomotiv ve mobilya sektörüne yan sanayi kuruluşu olarak, plastik parça üretimi yapmaktadır.
AK-AR KALIP firması IKEA’nın ülkemizdeki mobilya vidası tedarikçilerindendir. AK-AR KALIP üretimi gerçekleşmiş vidaların üzerine plastik enjeksiyon makinalarında bastığı plastik kaplamalar ile IKEA’nın dünyanın birçok ülkesinde kullandığı vidalara son şeklini vererek kullanılabilir mamül haline getirmektedir.
AK-AR KALIP, 2007 yılında IKEA firması ile yaptığı tedarik anlaşması ile her gün 250.000 vida üretmeye başlamıştır.Vida üretimlerinin gerçekleştirildiği her hatta 3 istasyonda 7 kişi çalışmaktaydı.3 hatta toplam 21 çalışan elleriyle kalıplara vidaları dizmekteydi.3 vardiyada 62 çalışan günde en fazla 250.000 adet vida üretimini sağlayabilmekteydi.2008 yılına kadar hattın otomasyonunu geliştirmiş ve 2008 yılı sonlarında başlayıp 2009 yılı ilk aylarında sonlanan Ar-ge çalışmalarıyla robotlu dizme projesini hayata geçirmek için adımları atmıştır.Testler olumlu sonuç vermiş ve tüm dizme operasyonlarının Yamaha Scara robotlar ile gerçekleştirilmesi kararı alınmıştır.
Robotlu sisteme geçmeden önce hattın mevut işleyişi;
Konveyörde ilerleyen kalıplar çalışanlar tarafından elle öne çekilmekte ve stoperlere temas ettirilmekteydi.
Vidalar çalışanlar tarafından konveyör üzerindeki kalıplara elle dizilmekteydi.
Vida dizme işleminden sonra manual kalıp sevkıyatı gerçekleşmekteydi.
Kalıp üzerinde boş kalan yerler yada tam kalıba oturmayan vidalar kalıp konveyör üzerinde hareket halinde iken enjeksiyon makinesine ( KALIP YÜKLEME ) gelmeden yine çalışanlar tarafından telafi edilmekteydi.
Robotlu sisteme geçilmesiyle hattın mevut işleyişi ise şöyle olmuştur.
Konveyörde ilerleyen kalıplara hiçbir manual müdahale gerekmeksizin robotların önüne otomatik olarak gelmektedir.Robotların doluluk ( robotların operasyon yapar hali) sırasına göre kalıp sevkiyatı PLC tarafından yorumlanmaktadır.
Vidalar vibratör yardımıyla vida şarjörüne, oradan da yine tam otomatik sürgüye senkron halde homojen dizilmektedir.
Vidalar sürgüye iki konumlu dizilmekte olduğu için sistem robotu sürekli çalışır hale getirmektedir.
Sürgüye dizilen vidalar Yamaha Scara Robotlar tarafından alınıp Pick&Place işlemi ile belirlenen matriste kalıplara dizilmektedir.
Bir kalıp için dizme işlemini bitiren robot sisteme emir vererek kalıbın enjeksiyon makinesine sevkiyatını gerçekleştirmektedir.
Kartezyen taşıyıcı sistemler tarafından konveyörden enjeksiyon döner tablasına alınan kalıplara plastik baskı basılmaktadır.
Baskı işlemi biten kalıp yine kartezyen sistem tarafından konveyöre bırakılmaktadır.
Kartezyen sistemler tarafından tekrar hatta bırakılan kalıpların üzerindeki işlem görmüş vidalar, ürün boşaltma istasyonundaki elektromıknatıslar vasıtasıyla tutulup ürün toplama kasalarına tahliye edilmektedir.
Böylelikle boş kalıp tekrar vida dizme ünitelerine robotların önüne yönlendirilmektedir.
Sistem tam otomatik olup, bir hattaki tüm üniteler master PLC tarafından kontrol edilmektedir.
HATTIN OTOMASYONU
Ak-ar Kalıp firmasında toplam 3 hat bulunmaktadır.İki hattın her birinde 3 scara robot ve diğer hatta da 2 scara robot toplamda 8 scara robot vida dizme işlemi yapmaktadır.
Robosistem firmasının yerli imalatı olan Kartezyen Robotlar ise yine 2 hattın her birinde 3 adet ve diğer hatta ise 2 adetten toplam 8 adettir. Bu robotlar Z eksenindeki 2’li paralel kol mantığı ile vida dizilmiş kalıpları enjeksiyon makinesine taşırken aynı anda enjeksiyon makinesinin döner tablasından işlem görmüş kalıbı da alarak ürün boşaltma ünitesine aktarmaktadır.
Her hat için ayrı ayrı görevlendirilmiş sistemde master olarak çalışan 300S serisi VIPA 314 PLC’ler kullanılmaktadır.
Her Yamaha Scara Robotun sistemle haberleşmesini sağlayan 100V serisi VIPA kompakt CPU’lar hatta slave olarak kullanılmıştır.
Ayrıca Robosistemin imalatı olan kalıp taşıyıcı her bir kartezyen robot kontrolü içinde yine 100V serisi VIPA kompakt CPU’lar kullanılmış ve hatta slave olarak haberleşmeleri sağlanmıştır.
Dolayısıyla Her hatta;
1 adet 300S serisi VIPA 314 PLC master olarak,
3 adet 100V serisi VIPA 115 PLC slave olarak hattaki herbir Yamaha Scara Robotun sistemle haberleşmesi için ( Yamaha Scara Robot kontrolü için kendi kontrolörü olan RCX240 kullanmaktasır )
3 adet 100V serisi VIPA 115 PLC slave olarak hattaki herbir Kartezyen Robotun kontrolü ve sistemle haberleşmesi için
Tek bir hat için 1 master ve 6 slave PLC kullanılmıştır.Benzer şekilde diğer bir hatta da aynı yapı söz konusu iken ,2 Scara robotun olduğu hatta 1 master 4 slave kullanılmıştır.
Üç hat için bakıldığında toplamda 3 master,16 slave PLC kullanılmıştır.
Sistemde Vipa PLC’lerin tercih edilmesinin en önemli nedenleri arasında fonksiyonellik dağıtılmış uygulamalardaki esnekliği, kalitesi ve çok hızlı operasyonlar gerçekleştirmesidir.
Projenin devamı da düşünüldüğünde sistem bir Konrol Merkezinde Scada tarafından izlenecek ve kullanıcı seviyelerine göre WEB, PDA gibi erişimlerle kontrol edilebilecektir. Scada üzerinden MRP programında vardiyalardaki üretim takibi, üretim durumu, arızalar, rejenerasyonlar, envanter yönetimi, üretimde verimlilik ve olasılık çıkarımları, enerji gider planı gibi idari rutinlerde doğruluk ve hız kazandırmış olacaktır. Ayrıca sistem harici olarak VIPA GSM modülleri ile desteklenecek, tüm alarm ve olaylar yetkililere cep telefonundan msj olarak iletilecektir.
- Teleservice Haberleşme Yapısı -
Hat görev faaliyetlerine göre 3 aşamada geçekleşmektedir
1. VİDA DİZME
2. ENJEKSİYONA KALIP YÜKLEME, PLASTİK ENJEKSİYON İŞLEMİ ve ENJEKSİYONDAN KALIP BOŞALTMA
3. KALIPLARDAN ÜRÜN BOŞALTMA
VİDA DİZME
Vida dizme ünitesi ;
Vibratör,
Vida Şarjörü,
Hareketli Sürgü gibi elektromekanik bileşenlere sahipken aynı zamanda Yamaha Scara Robotlar görev almaktadır.
VİBRATÖR
Vidalar, yönlendirme görevi yapan vibratörün silosuna elle belirli periyotlarda beslenmektedir.Vibratör üzerindeki sensörler yardımıyla vida dizme Şarjörü sürekli olarak hatasız bir şekilde beslenmektedir.
VİDA ŞARJÖRÜ
Vibratörden gelen vidaları altındaki hareketli sürgü mekanizmasının farklı iki konumuna robot ile ve Hareketli Sürgü ile haberleşerek stabil bir biçimde dizmektedir.
HAREKETLİ SÜRGÜ
Vida Şarjörü grup olarak vidaları kendi ağız kısmında besler, Hareketli sürgü ileri-geri hareketi yaparken gravity yordamı ile vidalar sürgünün önce ileri konumuna sonra geri konumuna düşer.
- Hattın Görünüşü-
YAMAHA SCARA ROBOT
Sistemde Yamaha Scara Robotların kullanımının tercih edilmesinin en büyük nedenleri arasında Yamaha Endüstriyel Robotların Türkiye Ana Bayisi olan Otes Elektronik firmasının oturmuş teknik alt yapısının olması, çalışan kadrosunun eğitimli profesyonel kişilerden oluşması, genç, dinamik ve yenilikçi olmalarıdır. Ayrıca Yamaha kalitesini Türkiye’ye robot konusunda da taşıyan Otes firmasının, Yamaha Endüstriyel Robotların Türkiye’deki tek ve ilk elden yetkili satıcısı konumunda olması önemli bir seçim ölçütü olmuştur. Robotların zaman kaybettirmeden Bakım ve servis gereksinimlerini her an karşılayabilecek, teknik destek verebilecek ekibinin olması da diğer ayrıcalıklarındandır.
Yamaha Robot teknolojisinin 1968’li yıllardan buyana gelişerek konusunda lider olması ve ürünlerinin aynı oranda kaliteli, üretim maliyetlerinin de düşük olması gibi faktörler Otes Elektronik firmasını açık ara farkla bu projede öne çıkarmıştır.
Ayrıca hattın otomasyonunu gerçekleştiren ve Yamaha Robotların resmi entegratörü olan Robosistem firmasının konusundaki uzmanlığıyla birleşince sonuç en efektif halini almıştır.
Robosistem firması hattın mekanik montajı, kurulumu, kartezyen robot imalatı, kontrol panoları, Robotların kurulumu taahhüdü üstlenmiştir.
Bu aşamada Otes firması, Scara robotların programlanması, çevre birimlerle ilişkilerinin kurulması, parametrelendirilmesi ve montaj esnasında verdiği eğitim ve teknik destekle projenin gerçekleşmesinde önemli bir rol oynamıştır.
Kullanılan Scara robotlar Yamaha XG serisinden 600XG’dir.
Ayrıca kendi kompakt RCX240 kontrolörü içerisinde,
Robotun Servo sitemi için Sürücü Katı
Eksenlerdeki Absolute Resolver ile haberleşme arayüzünü sunar.
Kontrolör Katı,
Robotun PC veya Teachbox’dan programlandığı şekliyle çalışmasını sağlayan İşlemci
Hafıza
Dahili veya artırılabilir hafıza
Güvenlik Katı,
Safe mod, acil stop, Interlock gibi ilişkilerin kurulduğu I/O portu
Haberleşme Katı,
Standart RS232 ve Opsiyonel olarak Profibus, Ethernet,CC-Link, Device Net gibi haberleşme arayüzleri ile beraber ayrıca Yamaha Teach Box haberleşme arayüzü bulunmaktadır.
I/O Katı,
Robotun çevre birimlerle ilişki kurmasını sağlayabilecek, 25DI/19DO bulunmaktadır. Bunların 9/11’i sistem I/O’larıdır. Geriye kalan 16DI ve 8DO genel kullanım amaçlıdır.
Güç katı,
Eksenlerdeki Servo motorları ve diğer bileşenlerin güç beslemeleri
Bu robotlar ile ilgili bazı özellikler şöyledir :
Yamaha YK-600XG Scara Robot, sistemde bulunan aşağıdaki çevre birimlerle haberleşmektedir;
Ürün seviyesiyle,
Kalıp ve konveyör seviyesiyle,
Sürgü ve Vida Şarjör seviyesiyle,
Güvenlik seviyesiyle haberleşir, Master PLC ile’de ilişkilidir.
-RCX240 Kontrolörün Haberleşme ve Besleme Şeması-
Servo Motor Çıkış Gücü (W)
X 400 W
Y 200 W
Z 200 W
R 200 W
Eksen ayrıntıları
X Ekseni Kol Uzunluğu 300mm
Dönme Aralığı ± 130°
Y Ekseni Kol Uzunluğu 300mm
Dönme Aralığı ± 145°
Z Ekseni Stroke 300mm
R Ekseni Dönme Aralığı ± 360°
Max.Hız (mm/sn)
XY Kombinasyonu 8.4 m/s
Z Ekseni 1.7 m/s
R Ekseni 1700°/s
Tekrarlanabilirlik (mm)
XY Ekseni ± 0.01 mm
Z Ekseni ± 0.01 mm
R Ekseni ± 0.005°
Max.Yük (kg) 10 kg
Standart Devir Zamanı ( 2kg yük ile ) 0.46 sec.
Hareket alanı limitlerini ayarlama 1. Soft limit,
2.Mekanik limit (X, Y, Z eksen)
Robot Ağırlığı 31 kg
Kablo boyu (m) 3,5m (Standart) , 5,10 m (Opsiyonel)
Kontrolör RCX 240 1000VA
Yamaha Robotun sistemde ortaya çıkan en belirgin özellikleri ,
2Kg yük ile 0,46sn Kısa Cycle süresi.
10 Kg Max. yük taşıma kapasitesi.
8,4 m/sn hız.
Sistem ise bir kalıba vida dizme işlemini bitirme süresi kalıbın geliş sürelerine bağlı olarak 11sn-14sn arasındadır.
- Hattın modeli-
ENJEKSİYONA KALIP YÜKLEME ve ENJEKSİYON
Kalıba vida dizme işlemi bittikten sonra sistem kalıbı konveyör hattı üzerinde enjeksiyon makinesine yaklaştırır. Kalıp, enjeksiyon makinesinin karşısına geldiğinde Robosistem firmasının imalatı olan çift dikey kollu ( double Z axis ) Kartezyen Robot, vida dizilmiş halde bekleyen kalıbı Z1 ile tutarken aynı anda enjeksiyon makinesinin üstünde işlem görmüş kalıbıda Z2 ekseni ile tutarak, X ekseninde pick & place yapmak suretiyle yeni kalıbı enjeksiyona besler, enjeksiyon işlemi görmüş kalıbı da ürün boşaltma ünitesine sevk etmek için hatta geri taşır.
KALIPLARDAN ÜRÜN BOŞALTMA
Enjeksiyon işleminden geçen kalıplar, üzerinde işlem görmüş vidaların boşaltılması için önce artık plastik parçalar konveyör üzerinde ilerlerken sıyrılır. Son aşama da kalıplar üzerine maçalar vurmak suretiyle üzerinde bulunan vidalar elektromıknatıslarla çekilir ve ürünler elektrik tahrikli eksenlerle konveyörün yanında bulunan ürün toplama kasalarına tahliye edilir.
SONUÇLAR
2008 yılının son çeyreğinde IKEA firmasının istekleri doğrultusunda AK-AR firması üretim kapasitesini artırmak için robot teknolojisi olarak YAMAHA markasını ve teknoloji destekçisi olarak Otes Elektronik firmasını seçmiştir. Entegratör olarakta yıllardır büyük projelerde görev almış Robosistem deneyimini tercih etmiştir.
Ak-Ar firması robotlu sistemle tanışmadan önce üretimini insan gücüyle yapmaktaydı.
Bir hatta çalışan sayısı 7 kişi ,
3 hatta toplam 21 kişi ,
3 vardiya da toplam 62 çalışan ile fabrikanın günlük üretim kapasitesi 250.000 adet civarlarındaydı.
Fabrika ilk robotlu hattın devreye alınmasından sonra ( Scara Robot ) günlük üretim kapasitesi 400.000 adet civarına yükseldi.
Şuanda ise 3 hatta 8 Yamaha Scara Robot ile günlük üretim kapasitesi 1.000.000 adet civarında ulaşmaktadır.IKEA firmasının günlük arzı 1.000.000 adet olması gerekçesiyle daha önce 750.000 adet civarındaki tedariğini Çin’deki farklı bir üretici karşılamaktaydı. Ak-ar firması yaptığı bu yatırımdan sonra ;
Üretim maliyetlerinin düşmesi,
Verimin yükselmesi,
Takip ve kontrol seviyesinin artması,
Sistemin tam otomatik hale gelmesi,
Kalitenin artması,
İş ve İşçi Güvenliğine olan katkıları gibi nedenlere bağlı olarak IKEA firmasının cazibe noktası haline gelerek, Çin’li üreticilerle bile rekabette avantajlı hale gelmiş, onlardan daha üstün üretim kalitesi, üretim potansiyeli ve daha düşük üretim maliyetlerine ulaşmıştır. Yerli üreticilerimizin ihracat hacminin teknoloji yatırımlarıyla nedenli büyüyebildiğini gösteren böylesine bir dönem de emsal nitelikte bir projedir.
Bu proje de kullanılan robotlar 1-2 yıl gibi bir süre de üretim içinde kendini amorti ederek, sistemde hızlı geri dönüşe ve yeni yatırımlara yer açmaktadır.
AK-AR KALIP METAL VE PLASTİK ÜRÜNLERİ SAN.TİC ve A.Ş. adıyla halen 10.500 m² kapalı alanda 145 çalışanı ile elektronik, otomotiv ve mobilya sektörüne yan sanayi kuruluşu olarak, plastik parça üretimi yapmaktadır.
AK-AR KALIP firması IKEA’nın ülkemizdeki mobilya vidası tedarikçilerindendir. AK-AR KALIP üretimi gerçekleşmiş vidaların üzerine plastik enjeksiyon makinalarında bastığı plastik kaplamalar ile IKEA’nın dünyanın birçok ülkesinde kullandığı vidalara son şeklini vererek kullanılabilir mamül haline getirmektedir.
AK-AR KALIP, 2007 yılında IKEA firması ile yaptığı tedarik anlaşması ile her gün 250.000 vida üretmeye başlamıştır.Vida üretimlerinin gerçekleştirildiği her hatta 3 istasyonda 7 kişi çalışmaktaydı.3 hatta toplam 21 çalışan elleriyle kalıplara vidaları dizmekteydi.3 vardiyada 62 çalışan günde en fazla 250.000 adet vida üretimini sağlayabilmekteydi.2008 yılına kadar hattın otomasyonunu geliştirmiş ve 2008 yılı sonlarında başlayıp 2009 yılı ilk aylarında sonlanan Ar-ge çalışmalarıyla robotlu dizme projesini hayata geçirmek için adımları atmıştır.Testler olumlu sonuç vermiş ve tüm dizme operasyonlarının Yamaha Scara robotlar ile gerçekleştirilmesi kararı alınmıştır.
Robotlu sisteme geçmeden önce hattın mevut işleyişi;
Konveyörde ilerleyen kalıplar çalışanlar tarafından elle öne çekilmekte ve stoperlere temas ettirilmekteydi.
Vidalar çalışanlar tarafından konveyör üzerindeki kalıplara elle dizilmekteydi.
Vida dizme işleminden sonra manual kalıp sevkıyatı gerçekleşmekteydi.
Kalıp üzerinde boş kalan yerler yada tam kalıba oturmayan vidalar kalıp konveyör üzerinde hareket halinde iken enjeksiyon makinesine ( KALIP YÜKLEME ) gelmeden yine çalışanlar tarafından telafi edilmekteydi.
Robotlu sisteme geçilmesiyle hattın mevut işleyişi ise şöyle olmuştur.
Konveyörde ilerleyen kalıplara hiçbir manual müdahale gerekmeksizin robotların önüne otomatik olarak gelmektedir.Robotların doluluk ( robotların operasyon yapar hali) sırasına göre kalıp sevkiyatı PLC tarafından yorumlanmaktadır.
Vidalar vibratör yardımıyla vida şarjörüne, oradan da yine tam otomatik sürgüye senkron halde homojen dizilmektedir.
Vidalar sürgüye iki konumlu dizilmekte olduğu için sistem robotu sürekli çalışır hale getirmektedir.
Sürgüye dizilen vidalar Yamaha Scara Robotlar tarafından alınıp Pick&Place işlemi ile belirlenen matriste kalıplara dizilmektedir.
Bir kalıp için dizme işlemini bitiren robot sisteme emir vererek kalıbın enjeksiyon makinesine sevkiyatını gerçekleştirmektedir.
Kartezyen taşıyıcı sistemler tarafından konveyörden enjeksiyon döner tablasına alınan kalıplara plastik baskı basılmaktadır.
Baskı işlemi biten kalıp yine kartezyen sistem tarafından konveyöre bırakılmaktadır.
Kartezyen sistemler tarafından tekrar hatta bırakılan kalıpların üzerindeki işlem görmüş vidalar, ürün boşaltma istasyonundaki elektromıknatıslar vasıtasıyla tutulup ürün toplama kasalarına tahliye edilmektedir.
Böylelikle boş kalıp tekrar vida dizme ünitelerine robotların önüne yönlendirilmektedir.
Sistem tam otomatik olup, bir hattaki tüm üniteler master PLC tarafından kontrol edilmektedir.
HATTIN OTOMASYONU
Ak-ar Kalıp firmasında toplam 3 hat bulunmaktadır.İki hattın her birinde 3 scara robot ve diğer hatta da 2 scara robot toplamda 8 scara robot vida dizme işlemi yapmaktadır.
Robosistem firmasının yerli imalatı olan Kartezyen Robotlar ise yine 2 hattın her birinde 3 adet ve diğer hatta ise 2 adetten toplam 8 adettir. Bu robotlar Z eksenindeki 2’li paralel kol mantığı ile vida dizilmiş kalıpları enjeksiyon makinesine taşırken aynı anda enjeksiyon makinesinin döner tablasından işlem görmüş kalıbı da alarak ürün boşaltma ünitesine aktarmaktadır.
Her hat için ayrı ayrı görevlendirilmiş sistemde master olarak çalışan 300S serisi VIPA 314 PLC’ler kullanılmaktadır.
Her Yamaha Scara Robotun sistemle haberleşmesini sağlayan 100V serisi VIPA kompakt CPU’lar hatta slave olarak kullanılmıştır.
Ayrıca Robosistemin imalatı olan kalıp taşıyıcı her bir kartezyen robot kontrolü içinde yine 100V serisi VIPA kompakt CPU’lar kullanılmış ve hatta slave olarak haberleşmeleri sağlanmıştır.
Dolayısıyla Her hatta;
1 adet 300S serisi VIPA 314 PLC master olarak,
3 adet 100V serisi VIPA 115 PLC slave olarak hattaki herbir Yamaha Scara Robotun sistemle haberleşmesi için ( Yamaha Scara Robot kontrolü için kendi kontrolörü olan RCX240 kullanmaktasır )
3 adet 100V serisi VIPA 115 PLC slave olarak hattaki herbir Kartezyen Robotun kontrolü ve sistemle haberleşmesi için
Tek bir hat için 1 master ve 6 slave PLC kullanılmıştır.Benzer şekilde diğer bir hatta da aynı yapı söz konusu iken ,2 Scara robotun olduğu hatta 1 master 4 slave kullanılmıştır.
Üç hat için bakıldığında toplamda 3 master,16 slave PLC kullanılmıştır.
Sistemde Vipa PLC’lerin tercih edilmesinin en önemli nedenleri arasında fonksiyonellik dağıtılmış uygulamalardaki esnekliği, kalitesi ve çok hızlı operasyonlar gerçekleştirmesidir.
Projenin devamı da düşünüldüğünde sistem bir Konrol Merkezinde Scada tarafından izlenecek ve kullanıcı seviyelerine göre WEB, PDA gibi erişimlerle kontrol edilebilecektir. Scada üzerinden MRP programında vardiyalardaki üretim takibi, üretim durumu, arızalar, rejenerasyonlar, envanter yönetimi, üretimde verimlilik ve olasılık çıkarımları, enerji gider planı gibi idari rutinlerde doğruluk ve hız kazandırmış olacaktır. Ayrıca sistem harici olarak VIPA GSM modülleri ile desteklenecek, tüm alarm ve olaylar yetkililere cep telefonundan msj olarak iletilecektir.
- Teleservice Haberleşme Yapısı -
Hat görev faaliyetlerine göre 3 aşamada geçekleşmektedir
1. VİDA DİZME
2. ENJEKSİYONA KALIP YÜKLEME, PLASTİK ENJEKSİYON İŞLEMİ ve ENJEKSİYONDAN KALIP BOŞALTMA
3. KALIPLARDAN ÜRÜN BOŞALTMA
VİDA DİZME
Vida dizme ünitesi ;
Vibratör,
Vida Şarjörü,
Hareketli Sürgü gibi elektromekanik bileşenlere sahipken aynı zamanda Yamaha Scara Robotlar görev almaktadır.
VİBRATÖR
Vidalar, yönlendirme görevi yapan vibratörün silosuna elle belirli periyotlarda beslenmektedir.Vibratör üzerindeki sensörler yardımıyla vida dizme Şarjörü sürekli olarak hatasız bir şekilde beslenmektedir.
VİDA ŞARJÖRÜ
Vibratörden gelen vidaları altındaki hareketli sürgü mekanizmasının farklı iki konumuna robot ile ve Hareketli Sürgü ile haberleşerek stabil bir biçimde dizmektedir.
HAREKETLİ SÜRGÜ
Vida Şarjörü grup olarak vidaları kendi ağız kısmında besler, Hareketli sürgü ileri-geri hareketi yaparken gravity yordamı ile vidalar sürgünün önce ileri konumuna sonra geri konumuna düşer.
- Hattın Görünüşü-
YAMAHA SCARA ROBOT
Sistemde Yamaha Scara Robotların kullanımının tercih edilmesinin en büyük nedenleri arasında Yamaha Endüstriyel Robotların Türkiye Ana Bayisi olan Otes Elektronik firmasının oturmuş teknik alt yapısının olması, çalışan kadrosunun eğitimli profesyonel kişilerden oluşması, genç, dinamik ve yenilikçi olmalarıdır. Ayrıca Yamaha kalitesini Türkiye’ye robot konusunda da taşıyan Otes firmasının, Yamaha Endüstriyel Robotların Türkiye’deki tek ve ilk elden yetkili satıcısı konumunda olması önemli bir seçim ölçütü olmuştur. Robotların zaman kaybettirmeden Bakım ve servis gereksinimlerini her an karşılayabilecek, teknik destek verebilecek ekibinin olması da diğer ayrıcalıklarındandır.
Yamaha Robot teknolojisinin 1968’li yıllardan buyana gelişerek konusunda lider olması ve ürünlerinin aynı oranda kaliteli, üretim maliyetlerinin de düşük olması gibi faktörler Otes Elektronik firmasını açık ara farkla bu projede öne çıkarmıştır.
Ayrıca hattın otomasyonunu gerçekleştiren ve Yamaha Robotların resmi entegratörü olan Robosistem firmasının konusundaki uzmanlığıyla birleşince sonuç en efektif halini almıştır.
Robosistem firması hattın mekanik montajı, kurulumu, kartezyen robot imalatı, kontrol panoları, Robotların kurulumu taahhüdü üstlenmiştir.
Bu aşamada Otes firması, Scara robotların programlanması, çevre birimlerle ilişkilerinin kurulması, parametrelendirilmesi ve montaj esnasında verdiği eğitim ve teknik destekle projenin gerçekleşmesinde önemli bir rol oynamıştır.
Kullanılan Scara robotlar Yamaha XG serisinden 600XG’dir.
Ayrıca kendi kompakt RCX240 kontrolörü içerisinde,
Robotun Servo sitemi için Sürücü Katı
Eksenlerdeki Absolute Resolver ile haberleşme arayüzünü sunar.
Kontrolör Katı,
Robotun PC veya Teachbox’dan programlandığı şekliyle çalışmasını sağlayan İşlemci
Hafıza
Dahili veya artırılabilir hafıza
Güvenlik Katı,
Safe mod, acil stop, Interlock gibi ilişkilerin kurulduğu I/O portu
Haberleşme Katı,
Standart RS232 ve Opsiyonel olarak Profibus, Ethernet,CC-Link, Device Net gibi haberleşme arayüzleri ile beraber ayrıca Yamaha Teach Box haberleşme arayüzü bulunmaktadır.
I/O Katı,
Robotun çevre birimlerle ilişki kurmasını sağlayabilecek, 25DI/19DO bulunmaktadır. Bunların 9/11’i sistem I/O’larıdır. Geriye kalan 16DI ve 8DO genel kullanım amaçlıdır.
Güç katı,
Eksenlerdeki Servo motorları ve diğer bileşenlerin güç beslemeleri
Bu robotlar ile ilgili bazı özellikler şöyledir :
Yamaha YK-600XG Scara Robot, sistemde bulunan aşağıdaki çevre birimlerle haberleşmektedir;
Ürün seviyesiyle,
Kalıp ve konveyör seviyesiyle,
Sürgü ve Vida Şarjör seviyesiyle,
Güvenlik seviyesiyle haberleşir, Master PLC ile’de ilişkilidir.
-RCX240 Kontrolörün Haberleşme ve Besleme Şeması-
Servo Motor Çıkış Gücü (W)
X 400 W
Y 200 W
Z 200 W
R 200 W
Eksen ayrıntıları
X Ekseni Kol Uzunluğu 300mm
Dönme Aralığı ± 130°
Y Ekseni Kol Uzunluğu 300mm
Dönme Aralığı ± 145°
Z Ekseni Stroke 300mm
R Ekseni Dönme Aralığı ± 360°
Max.Hız (mm/sn)
XY Kombinasyonu 8.4 m/s
Z Ekseni 1.7 m/s
R Ekseni 1700°/s
Tekrarlanabilirlik (mm)
XY Ekseni ± 0.01 mm
Z Ekseni ± 0.01 mm
R Ekseni ± 0.005°
Max.Yük (kg) 10 kg
Standart Devir Zamanı ( 2kg yük ile ) 0.46 sec.
Hareket alanı limitlerini ayarlama 1. Soft limit,
2.Mekanik limit (X, Y, Z eksen)
Robot Ağırlığı 31 kg
Kablo boyu (m) 3,5m (Standart) , 5,10 m (Opsiyonel)
Kontrolör RCX 240 1000VA
Yamaha Robotun sistemde ortaya çıkan en belirgin özellikleri ,
2Kg yük ile 0,46sn Kısa Cycle süresi.
10 Kg Max. yük taşıma kapasitesi.
8,4 m/sn hız.
Sistem ise bir kalıba vida dizme işlemini bitirme süresi kalıbın geliş sürelerine bağlı olarak 11sn-14sn arasındadır.
- Hattın modeli-
ENJEKSİYONA KALIP YÜKLEME ve ENJEKSİYON
Kalıba vida dizme işlemi bittikten sonra sistem kalıbı konveyör hattı üzerinde enjeksiyon makinesine yaklaştırır. Kalıp, enjeksiyon makinesinin karşısına geldiğinde Robosistem firmasının imalatı olan çift dikey kollu ( double Z axis ) Kartezyen Robot, vida dizilmiş halde bekleyen kalıbı Z1 ile tutarken aynı anda enjeksiyon makinesinin üstünde işlem görmüş kalıbıda Z2 ekseni ile tutarak, X ekseninde pick & place yapmak suretiyle yeni kalıbı enjeksiyona besler, enjeksiyon işlemi görmüş kalıbı da ürün boşaltma ünitesine sevk etmek için hatta geri taşır.
KALIPLARDAN ÜRÜN BOŞALTMA
Enjeksiyon işleminden geçen kalıplar, üzerinde işlem görmüş vidaların boşaltılması için önce artık plastik parçalar konveyör üzerinde ilerlerken sıyrılır. Son aşama da kalıplar üzerine maçalar vurmak suretiyle üzerinde bulunan vidalar elektromıknatıslarla çekilir ve ürünler elektrik tahrikli eksenlerle konveyörün yanında bulunan ürün toplama kasalarına tahliye edilir.
SONUÇLAR
2008 yılının son çeyreğinde IKEA firmasının istekleri doğrultusunda AK-AR firması üretim kapasitesini artırmak için robot teknolojisi olarak YAMAHA markasını ve teknoloji destekçisi olarak Otes Elektronik firmasını seçmiştir. Entegratör olarakta yıllardır büyük projelerde görev almış Robosistem deneyimini tercih etmiştir.
Ak-Ar firması robotlu sistemle tanışmadan önce üretimini insan gücüyle yapmaktaydı.
Bir hatta çalışan sayısı 7 kişi ,
3 hatta toplam 21 kişi ,
3 vardiya da toplam 62 çalışan ile fabrikanın günlük üretim kapasitesi 250.000 adet civarlarındaydı.
Fabrika ilk robotlu hattın devreye alınmasından sonra ( Scara Robot ) günlük üretim kapasitesi 400.000 adet civarına yükseldi.
Şuanda ise 3 hatta 8 Yamaha Scara Robot ile günlük üretim kapasitesi 1.000.000 adet civarında ulaşmaktadır.IKEA firmasının günlük arzı 1.000.000 adet olması gerekçesiyle daha önce 750.000 adet civarındaki tedariğini Çin’deki farklı bir üretici karşılamaktaydı. Ak-ar firması yaptığı bu yatırımdan sonra ;
Üretim maliyetlerinin düşmesi,
Verimin yükselmesi,
Takip ve kontrol seviyesinin artması,
Sistemin tam otomatik hale gelmesi,
Kalitenin artması,
İş ve İşçi Güvenliğine olan katkıları gibi nedenlere bağlı olarak IKEA firmasının cazibe noktası haline gelerek, Çin’li üreticilerle bile rekabette avantajlı hale gelmiş, onlardan daha üstün üretim kalitesi, üretim potansiyeli ve daha düşük üretim maliyetlerine ulaşmıştır. Yerli üreticilerimizin ihracat hacminin teknoloji yatırımlarıyla nedenli büyüyebildiğini gösteren böylesine bir dönem de emsal nitelikte bir projedir.
Bu proje de kullanılan robotlar 1-2 yıl gibi bir süre de üretim içinde kendini amorti ederek, sistemde hızlı geri dönüşe ve yeni yatırımlara yer açmaktadır.
