EKOM z Piešťan vyvíja a vyrába bezolejové kompresory, aj pre zdravotníctvo. S nami automatizuje od roku 2020: najprv obsluhu CNC sústruhu, potom ohraňovacieho lisu Trumpf. V septembri 2026 pribudol tretí kolaboratívny robot, UR12e, ktorý pripravuje ventily pre skrutkovací automat Janome a žiadny diel nepustí ďalej bez kontroly.
- 315 dielov v zásobníkoch: 21 zásobníkov po 15 krúžkov, robot ich spracuje jeden za druhým bez zásahu obsluhy.
- Kontrola každého kusu pinom so silovým snímačom: pin musí zapadnúť do drážky, inak robot diel otočí a skúsi to znova.
- Tri nástroje na jednom ramene: kliešte, chápadlo a prísavka. Robot podáva diel, tenký aj hrubý pliešok zo štyroch pneumatických podávačov.
- Chybné kusy roztriedené podľa príčiny a hotový ventil späť presne na pozíciu, z ktorej robot krúžok vzal.
Východisková situácia
Skrutkovací automat, ktorý čakal na človeka
Ventil, ktorý EKOM montuje, vzniká z krúžku, dvoch pliešikov, tenkého a hrubého, a skrutky. Spojí ich skrutkovací automat Janome. Samotné skrutkovanie zvládal stroj sám, všetko okolo neho však robili ruky: vziať krúžok, natočiť ho drážkou správnym smerom, založiť ho do automatu, priložiť pliešky v správnom poradí, po skrutkovaní ventil vybrať a odložiť. A pritom stále sledovať, či všetko sedí.
Práve správne natočenie je jemné miesto. Krúžok vyzerá z oboch strán podobne, no do automatu musí ísť drážkou na presné miesto. Keď ide nesprávne, ventil sa nezmontuje alebo sa zmontuje zle a chyba sa ukáže až neskôr. Taká práca je monotónna, vyžaduje plnú pozornosť a ľudí na ňu je čoraz ťažšie nájsť.
EKOM preto chcel bunku, ktorá automat obslúži sama, každý diel pred skrutkovaním skontroluje a obsluha k nej bude chodiť len doplniť zásobníky a pliešky. Bunku mali vedieť ovládať a dolaďovať vlastní technici, bez programátora z dodávateľa pri každej drobnej zmene.
Riešenie
Jeden cyklus bunky krok za krokom
Srdcom bunky je kolaboratívny robot Universal Robots UR12e s dosahom 1,3 m. Stojí medzi stolom so zásobníkmi, polohovadlom, štyrmi podávačmi pliešikov a automatom Janome. S automatom aj s pneumatikou sa robot rozpráva cez Profinet: vie, kedy je Janome pripravený, kedy skrutkovanie skončilo a či prebehlo v poriadku.
1. Odber z 21 zásobníkov
Krúžky stoja v 21 zásobníkoch, v troch radoch po sedem, v každom 15 kusov. Spolu 315 dielov na jedno naplnenie. Robot si krúžok vezme kliešťami a hneď ho prechytí do chápadla. Polohy zásobníkov nie sú naučené jednotlivo: program ich počíta z jednej referenčnej roviny a z rozstupu radov a stĺpcov. Keď sa stôl posunie, stačí naučiť znova rovinu, nie 315 bodov.
2. Kontrola drážky pinom so silovým snímačom
Krúžok ide najprv do polohovadla, kde ho robot natočí. Potom zasunie do drážky pin a so silovým snímačom v zápästí ho jemne dotlačí. Robot zmeria, kde sa pin zastavil: ak nezapadol do drážky, diel nie je správne natočený. Robot vtedy diel kliešťami otočí a kontrolu zopakuje. Ani druhý pokus nevyšiel? Krúžok ide do zásobníka chybných kusov a cyklus pokračuje ďalším.
3. Janome a dva pliešky
Skontrolovaný diel robot vycentruje a založí do automatu Janome. Potom prísavkou priloží tenký pliešok z prvého podávača a hrubý z jedného z ďalších troch. Štyri pneumatické podávače si pliešky pripravujú samy: keď je pozícia prázdna, piest posunie ďalší kus, a ak sa to nepodarí ani na druhý pokus, bunka to ohlási. Kým robot pliešok berie, podávače čakajú, aby sa navzájom nerušili.
Práve pliešky boli najťažšia časť projektu. Jazýček sedí v drážke úplne natesno, vedenie podávača má presnosť na stotiny milimetra a na presné vkladanie sme vyrobili vlastný 3D tlačený prípravok. Najviac času preto nezabralo samotné vkladanie, ale to, aby robot pliešky vôbec spoľahlivo zobral a aby podávače pripravili každý kus vždy na to isté miesto.
4. Skrutkovanie a návrat na to isté miesto
Janome zaskrutkuje a robotu ohlási výsledok. Dobrý ventil robot vyberie, prechytí späť do klieští a vráti ho presne na tú pozíciu v zásobníku, z ktorej krúžok vzal. Plný zásobník tak na konci obsahuje hotové ventily v rovnakom poradí. Ventil s chybou skrutkovania ide bokom: zásobník chybných kusov má šesť miest, prvé tri pre chyby skrutkovania, ďalšie tri pre nenájdenú drážku. Obsluha hneď vidí, čo sa stalo.
Stav bunky ukazuje maják: oranžová pri štarte, zelená, keď všetko beží, a červená pri chybnom kuse alebo keď treba doplniť diely.
5. Ovládanie z dotykového panela STIMBA HMI
Obsluha bunku ovláda z vlastnej obrazovky STIMBA HMI priamo na pendante robota. Vidí stav podávačov a pliešikov, spustí program, v ručnom režime otvorí chápadlo alebo posunie piest bez jediného riadku kódu. Po zastavení alebo reštarte sa program spýta, či má pokračovať od posledného odberu. Bunka si pamätá, ktorý zásobník a ktorú pozíciu robila naposledy.
Priebeh spolupráce
Od CNC sústruhu k tretiemu robotu
- 2020 – obsluha CNC sústruhu. Prvý kolaboratívny robot UR10e na mobilnom vozíku zakladal kusy do prípravkov CNC sústruhu, založenie overoval pinom a silovým snímačom a s CNC komunikoval priamo. Kontrola pinom, ktorú dnes robí UR12e pri ventiloch, má korene práve tu.
- 2022 – 2023 – ďalšie nápady. V EKOM sme spolu skúšali zváranie MIG kolaboratívnym robotom a robotické brúsenie skríň.
- 2023 – 2024 – ohraňovací lis Trumpf. Druhé UR10e obsluhuje ohraňovací lis. Po teste komunikácie s lisom v septembri 2023 vyrobil robot vo februári 2024 hneď v prvý deň programovania 60 kusov.
- September 2026 – odovzdanie bunky Janome. Začiatkom septembra bunka prešla do prevádzky v závode v Piešťanoch a 3. 9. sme ju odovzdali. V týždni od 8. septembra prebehlo zaškolenie obsluhy a technikov, 18. septembra dostal EKOM kompletnú sprievodnú dokumentáciu vrátane 63-stranového návodu.
- September – október 2026 – doladenie podľa prevádzky. Podľa skúseností z výroby pribudla kontrola, či je skrutka v podávači, skôr než robot spustí Janome. Technici EKOM sami naučili štyri rohové body stolíka, z ktorých program počíta polohy zásobníkov. Na podnet EKOM pripravujeme ďalšie tlačidlá na panel, napríklad pauzu na konci cyklu.
Výsledky
Čo bunka prináša
Automat Janome už nečaká na človeka. Obsluha naplní 21 zásobníkov a podávače a bunka spracuje 315 dielov sama: odber, kontrolu, založenie, pliešky, skrutkovanie aj odloženie.
Každý diel je skontrolovaný. Robot nespolieha na oko. Natočenie drážky meria pinom a silovým snímačom pri každom kuse a výsledok skrutkovania berie priamo z automatu. Chybné kusy sú roztriedené podľa príčiny, takže je jasné, či treba riešiť diely, alebo skrutkovanie.
Poradie a dohľadateľnosť. Hotový ventil sa vracia na pozíciu, odkiaľ prišiel krúžok. Po prerušení program pokračuje od posledného odberu, takže žiadny kus sa nevynechá ani nespracuje dvakrát.
Samostatnosť tímu EKOM. Technici v EKOM si body bunky dolaďujú sami a bunku ovládajú z prehľadného panela. Ak treba zmenu v programe, upravíme ho na diaľku cez zabezpečený vzdialený prístup, vždy z najnovšej verzie z robota, aby sa nestratili ich úpravy.
Galéria
Bunka skrutkovania ventilov v EKOM
Čo sme sa naučili
Čo si berieme do ďalších buniek
- Polohy počítať z roviny, nie učiť bod po bode. Keď sa počas nasadenia menil kĺb ramena, prenos programu cez prepočet roviny ušetril preučovanie desiatok bodov. Dnes rovno navrhujeme programy tak, aby sa po presune stola alebo servise preučila jedna rovina alebo pár rohových bodov.
- Overiť vstup skôr, než sa spustí stroj. Kontrola skrutky v podávači pred štartom Janome vznikla z prevádzky. Lacnejšie je počkať na skrutku, než potom riešiť nezaskrutkovaný ventil.
- Každú úpravu robiť z aktuálneho súboru na robote. Technici zákazníka body počas prevádzky dolaďujú. Novú verziu programu preto vždy staviame z toho, čo je práve na robote, a starú necháme vedľa ako zálohu.
- Panel navrhnúť spolu s obsluhou. Najlepšie nápady na HMI prinášajú ľudia, ktorí pri bunke stoja každý deň, napríklad pauzu na konci cyklu.
Časté otázky
Na čo sa pýtajú výrobcovia pri skrutkovaní a obsluhe strojov
Dá sa kolaboratívny robot napojiť na existujúci skrutkovací automat?
Áno. V EKOM robot obsluhuje automat Janome a s ním aj s pneumatikou komunikuje cez Profinet. Robot vie, kedy je automat pripravený, kedy skrutkovanie skončilo a s akým výsledkom.
Ako robot pozná, že je diel správne natočený?
Zasunie do drážky pin a silovým snímačom v zápästí ho jemne dotlačí. Potom zmeria, kde sa pin zastavil. Ak nezapadol do drážky, diel otočí a skúsi to znova, pri druhom neúspechu ho odloží medzi chybné kusy.
Čo sa stane, keď v podávači dôjdu pliešky alebo skrutky?
Bunka to ohlási na paneli a červeným majákom. Ak chýba skrutka, robot automat nespustí a počká, kým ju obsluha doplní a potvrdí na paneli. Podávače pliešikov skúšajú posunúť ďalší kus samy a obsluhu zavolajú, až keď sa to nepodarí.
Dá sa výroba zastaviť uprostred zásobníka a neskôr pokračovať?
Áno. Po opätovnom spustení program ponúkne pokračovanie od posledného odberu, aj po reštarte robota. Ukáže, ktorý zásobník a ktorá pozícia boli posledné, a obsluha môže zvoliť aj iný zásobník.
Musí obsluha vedieť programovať robota?
Nie. Bežnú prevádzku vrátane ručného ovládania efektorov obsluha zvládne z dotykového panela STIMBA HMI. Body, ako napríklad rohy stolíka so zásobníkmi, si technici v EKOM dolaďujú sami po krátkom zaškolení.
Ďakujeme tímu EKOM
Keď sa zákazník vráti po tretíkrát, nejde už len o techniku. Ide o dôveru. Ďakujeme celému tímu EKOM za šesť rokov spolupráce, za trpezlivosť pri ladení, za podnety z výroby a za to, že bunky po nás ďalej rozvíjajú. Tri roboty. A ešte to nekončí.
Súvisiace riešenia, videá a štúdie
- Riešenia: skrutkovanie kolaboratívnym robotom, obsluha CNC strojov robotom, kontrola kvality kamerou a AI
- Videá z EKOM: tretí robot: UR12e a Janome (2026), obsluha CNC a kontrola pinom (2020), obsluha CNC s UR10e (2020), ohraňovací lis Trumpf, skúšobná výroba (2024)
- Ďalšie prípadové štúdie: HOPI, IKEA Components, pekáreň Minit
Máte stroj, ktorý čaká na človeka?
Pošlite nám fotku pracoviska, výkres alebo vzorku dielu a takt, ktorý potrebujete. Ozveme sa do 24 hodín a do 48 hodín pripravíme koncept bunky s 3D simuláciou.
