MAGNA STEYR Fahrzeugtechnik AG&Co KG so sídlom v meste Graz so svojimi divíziami Inžiniering a Zmluvná výroba automobilov patrí do nadnárodnej skupiny MAGNA STEYR Group. Tá je jedným z najväčších a vysoko diverzifikovaných dodávateľov pre automobilový priemysel na svete. Výrobcovia originálnych zariadení (OEM) aj výrobcovia vozidiel (VM) prinášajú riešenia pre široké spektrum služieb s veľmi prispôsobiteľnými stratégiami v oblasti vývoja a výroby, ako sú napr. dverové moduly, palivový či strešný systém pre každé vozidlo, od malých sérií po špičkovú a hromadnú výrobu.

Prispôsobiteľné výrobné linky umožňujú spoločnosti vyrábať niekoľko rôznych typov vozidiel na jednej linke. To však vyžaduje, aby sa nielen obslužný personál, ale aj roboty a nástroje vedeli vo veľkej miere prispôsobovať. Kombinácia ručne vykonávaných operácií s automatizovanými procesmi vytvára pre ľudí a stroje priestorovo uzavreté pracovné prostredie, ktoré vyžaduje veľmi sofistikované riešenie bezpečnosti (obr. 1).

Typickým príkladom prostredia, kde roboty pracujú takmer ruka v ruka s ľuďmi v rámci montážnych buniek, je výroba karosérií áut, konkrétne skladanie karosérie Peugeot RCZ sport coupé. „Peugeot RCZ je prvé celé auto, ktorého celú výrobu zveril PSA Peugeot Citroën spoločnosti MAGNA STEYR,“ vysvetľuje Raimund Linortner z oddelenia Riadenia systémových projektov v Grazi.

Bezpečnosť vo vstupnej časti montážnej bunky

Celkovo sa v tejto časti výroby nachádza 23 vzájomne prepojených priemyselných robotov. Tie veľmi dynamický manipulujú s časťami automobilu a zváracími nástrojmi. Nachádza sa tu aj 16 ­prístupových miest, kde do pracovného priestoru robota vchádza obsluha, aby umiestnila nové komponenty do systému. V každom z týchto prístupových bodov musí byť zaručené, aby žiadna osoba alebo ­objekt nevstúpili do oblasti v čase, keď roboty ešte vykonávajú ­nejakú činnosť.„Navyše nikto nesmie byť na žiadnom z týchto miest vtedy, kým neboli na vstup bunky pripravené nové komponenty a montážna bunka nebola aktivovaná,“ vysvetľuje Josef Kollman zo spoločnosti EBZ SysTec GmbH so sídlom v Revensburgu.

Táto spoločnosť bola zároveň poverená vedením projektu a ­zodpovedná za elektronické komponenty montážnych systémov a ako dodávateľ služieb v oblasti výroby karosérií áut vykonávala všetky úkony od vývoja komponentov buniek cez uvedenie do prevádzky až po optimalizáciu celého systému.

Požiadavky nastavené zo strany MAGNA STEYR z hľadiska bezpečnosti boli splnené použitím kombinácie bezpečnostných svetelných závor COMPACTplus a bezpečnostných laserových skenerov ROTOSCAN RS4 od spoločnosti Leuze electronic (obr. 2).

Zatiaľ čo bezpečnostné svetelné závory ochraňujú prístupový priestor po vertikále, t. j. v prípade prechodu popred závory odstavia celý systém, bezpečnostné skenery chránia tzv. priestor pred zariadením s možnosťou vkročenia. Bezpečnostné laserové skenery sú priestorové skenery. Tieto tri elektrocitlivé ochranné zariadenia spoľahlivo detegujú telo, nohy, ramená alebo ruky v chránenom priestore, ktorý možno nadefinovať v ľubovoľnej veľkosti (obr. 3).

Prístup na zelenú

Signálne svetlá ukazujú obslužnému personálu stav, keď je jeden robot (alebo viac robotov) v montážnej bunke zablokovaný a keď môže vstúpiť, aby založil nové komponenty. Po úspešnom dokončení takejto operácie sa pracovný priestor opäť aktivuje ručne zvonku montážnej bunky. Laserové skenery potom skontrolujú – preskenujú všetky robotické bunky, či tam nie je žiaden pohyb. „Napokon za bezpečnostnými svetelnými závorami by sa mohla nachádzať nejaká osoba,“ vysvetľuje J. Kollmann. Aktivovanie bunky by potom nemalo byť možné. Vďaka bezpečnostným snímačom, ktoré možno flexibilne zapínať a vypínať, sú všetky priestory s prístupom pre obsluhu perfektne chránené vo vertikálnom aj v horizontálnom smere.

Prepojenie prostredníctvom PROFIsafe

Čo J. Kollman obzvlášť na tejto aplikácii vyzdvihuje, je jej architektúra. Bezpečnostné svetelné závory aj bezpečnostné laserové skenery obsahujú zabudovanú jednotku na pripojenie zbernice PROFIBUS DP. Funkčné rozšírenie na možnosť používania zbernice PROFIsafe umožňuje všetkým automatizačným zariadeniam nezaradeným do bezpečnostnej kategórie a bezpečnostným zariadeniam pracovať v rámci jednej zbernice PROFIBUS DP.

PROFIsafe ovládač je softvérový komponent certifikovaný TÜV. Spoľahlivosť prenosu údajov sa dosahuje vďaka špeciálne navrhnutej štruktúre údajov, v rámci ktorej sú zapracované kontrolný bit, poradové číslo, ako aj dodatočný kontrolný súčet. PROFIBUS adresa umožňuje priradenie jedinečných adries PROFIsafe zariadeniam, a to aj v systémoch s viacerými výrobcami PROFIBUS zariadení, t. j. niekoľko slave adries pre rovnaké zariadenia.

„Nepotrebujeme žiadne oddeľovacie svorkovnice pre bezpečnostné snímače od spoločnosti Leuze electronic. Tie sú priamo pripojené na zbernicu,“ hovorí J. Kollman s radosťou v hlase. Snímače s ­možnosťou priameho pripojenia na PROFIsafe nevyžadujú ­žiadne ­úpravy existujúcich hardvérových prvkov a možno ich veľmi ­jednoducho pripojiť do existujúceho systému. Štandardná komunikácia cez zbernicu PROFIsafe predstavuje veľký potenciál úspor z ­hľadiska káblovania a rôznosti jednotlivých prvkov do nej pripojených. Navyše takáto architektúra prináša veľkú výhodu, čo sa týka prispôsobovania systému. To je aj jedna z požiadaviek, ktorú spoločnosť MAGNA STEYR mala.

Zdroj: Safety sensors on PROFIsafe basis at MAGNA STEYR Fahrzeugtechnik in Graz. Článok bol prvýkrát publikovaný vo firemnom časopise spoločnosti Leuze electronic - Contact, č. 8, apríl, 2012.

Obrázky: © Markus Kaiser, Graz, www.markus-kaiser.at

-tog-