Elastyczne rozwiązania automatyzacji

Pełną gamę urządzeń do produkcji modułów o konstrukcji szkieletowej stosowanych w budownictwie domów z drewna, w tym ścian, podłóg, dachów i innych elementów, oferuje Modular Building Automation, który jest spółką joint venture między angielską firmą JJ Smith Woodworking Machinery i holenderską H&M Houtbewerkingsmachines.  

Z maszyn MBA skonfigurować można całą linię produkcyjną do wyrobu prefabrykowanych domów z drewna. Automatyczna stacja do zbijania ram to urządzenie służące do produkcji drewnianych konstrukcji szkieletowych modułów ściennych. Elementy poziome i pionowe ramy unieruchamiane są podczas zbijania z zachowaniem kąta prostego. Operator układając je na stole maszyny, znajduje się w bezpiecznej i wygodnej pozycji środkowej. Sprawia to, że stacja może być obsługiwana przez jednego pracownika. Dostępnych jest wiele systemów podających elementy poziome oraz słupki w odpowiednie miejsce.

Stacja wyposażona jest w szerokie stoły robocze umożliwiające montowanie w ramie podzespołów lub też elementów przygotowanych wcześniej. Słupki pozycjonowane są za pomocą automatycznie przestawianych pinów. Proces zbijania realizowany jest krok po kroku przez dwa pistolety do wbijania gwoździ, przesuwające się wzdłuż stołu. Ich praca, czyli dojazd do odpowiedniej pozycji i liczba wbijanych gwoździ kontrolowane są przez system sterujący. Wszystkie niezbędne informacje dotyczące zakresu obróbki pobierane są za pośrednictwem interfejsu maszyny z oprogramowania CAD. Rysunek ramy jest stale wyświetlany na ekranie podczas jej montażu z podświetleniem odpowiedniego elementu. Operator ma pełną kontrolę nad wyświetlanym rysunkiem, z możliwością powiększania i przesuwania. Interfejs może być także używany przez program kontrolujący produkcję do planowania wymaganych sekwencji wytwarzania ram, eliminując w ten sposób ingerencję operatora.

Aby zwiększyć wydajność, maszyna umożliwia wykonywanie modułów w określonej krotności. W opcji istnieje także możliwość doposażenia stacji w dwie piły – po jednej z każdej strony, które odpowiedzialne są za wstępne docinanie. Maszyna umożliwia montaż ram o wysokości od 1,3 do 5 m i maksymalnej długości 6 m. W opcji możliwe jest zwiększenie długości do 13,4 m. Z kolei największa grubość montowanej konstrukcji ściennej to 300 mm.

Precyzyjnie i efektywnie

Most wielofunkcyjny to w pełni automatyczna stacja do mocowania materiałów pokryciowych i poszyciowych. Może być ona instalowana na konkretnym stole lub też na szynach zamontowanych na posadzce hali, umożliwiających przejazd nad więcej niż jednym stołem. Wbijanie zszywek lub gwoździ odbywa się na podstawie danych pobranych z programu CAD za pomocą oprogramowania Design2Frame.

Wielofunkcyjne narzędzia są zainstalowane na jednym lub dwóch sterowanych numerycznie suportach, które mogą pracować jednocześnie dla zwiększenia wydajności. Na tej jednostce może być również zamontowany i używany system nanoszenia kleju do elementów podłogi. W opcji przewidziano także agregat frezujący do wycinania otworów okiennych i drzwiowych oraz formatowania całej konstrukcji, a także jednostki wiercącą i tnącą, z możliwością wychyłu w celu wykończenia dolnej części poszycia. Maszyna wyposażona jest również w specjalne urządzenie do montażu łat, zawierające pozycjoner i system prostowania. Przybijanie łat przebiega automatycznie, a materiał podawany jest ze specjalnego magazynka. Opcjonalnie możliwe jest również mocowanie elementów poszycia wykańczającego, czyli elewacji.

Most wielofunkcyjny umożliwia obróbkę elementów o wysokości od 1,3 do 3,5 m. Istnieje możliwość zwiększenia parametrów. Natomiast standardowa, maksymalna ich długość to 6 m, a w opcji – 13 m.

Bardzo ciekawą propozycją jest maszyna Mobi-One, która łączy wszystkie funkcje stacji zbijania ram oraz mostu wielofunkcyjnego. Połączenie to sprawia, że zamiast dwóch operatorów, możliwa jest jednoosobowa obsługa takiego stanowiska pracy. Zyskujemy także ograniczenie powierzchni instalacyjnej o połowę. Realizując tylko zbijanie ramy i jej poszywanie, Mobi-One umożliwia uzyskanie wydajności do 15 m.b./min. Dzięki temu, że każdy moduł wykonywany jest od pierwszego gwoździa w słupku do ostatniego w poszyciu, istnieje gwarancja, że nawet najbardziej skomplikowane konstrukcje wykonywane są precyzyjnie i efektywnie. 

W ofercie dostępne są różnego rodzaju ergonomiczne wózki służące do podawania słupków i płyt. Z kolei laserowy system pozycjonowania elementów ułatwia zbijanie ramy. Przewidziano także dodatkowe podpory, przydatne przy montażu krótkich słupków. Maszyna wyposażona została w dwie, boczne stacje gwoździujące oraz narzędzia do obróbki poszycia, które zainstalowano na portalu bramy.

Klinkier układany przez dwa roboty

Ramy z przybitym jednostronnie poszyciem należy, w dalszej części procesu produkcyjnego, odwrócić, a wolne przestrzenie wypełnić izolacją. Służą do tego specjalne stoły motylkowe. Urządzenie składa się z dwóch, hydraulicznie obsługiwanych stołów, które umożliwiają przeniesienie modułu z jednego z nich na drugi, z jednoczesnym obrotem, i bezpieczne położenie z poszyciem skierowanym do dołu. Jednostka hydrauliczna napędzana jest silnikiem o mocy 4 kW i wyposażona w system zabezpieczający przeciw opadaniu. Stół motylkowy posiada wiele opcji umożliwiających zastosowanie go do montażu ścian i podłóg oraz integrację z linią produkcyjną.

Stoły urządzenia wyposażone są w szerokie rolki ułatwiające przepychanie modułów. Mogą także posiadać zmotoryzowaną funkcję ruchu bocznego w celu łatwego dopasowania do różnych konfiguracji linii. Uchwyty transferowe są chowane, co umożliwia przesuwanie modułów za pomocą bocznych rolek transportowych. Dostępna jest także opcja z rzędami wysuwanych pinów, przydatna przy montażu paneli podłogowych lub dachowych. Dzięki temu stoły stają się urządzeniami wielozadaniowymi. Aby maksymalnie wykorzystać dostępną powierzchnię, możliwy jest także przejazd mostu wielofunkcyjnego nad stołem motylkowym, a zdalne sterownie pozwala na łatwą ich obsługę.

Maszyna o nazwie Robi-One to kompletna komórka produkcyjna do nakładania klinkieru na element prefabrykowany. Z jednym operatorem nadzorującym pracę, maszyna jest w stanie wyprodukować w ciągu godziny 15 m² gotowej elewacji w standardowej konfiguracji. Opcjonalnie można ją wyposażyć w podwójne pneumatyczne chwytaki, aby umożliwić robotom antropomorficznym UR10 pobieranie dwóch cegieł na cykl, co daje znacznie wyższą wydajność produkcji. Od strony konstrukcyjnej Robi-One to wolnostojący stół z rolkami i zaciskami do unieruchamiania modułów ściennych, współpracujący z wieloma przenośnikami podającymi cegły klinkierowe i zintegrowanym systemem nakładania kleju. Klinkier układany jest przez dwa roboty, a całością zarządza system sterujący optymalizujący proces.

Z kolei stoły służące do produkcji modułów stropowo-podłogowych to niskopoziomowe systemy, które montowane są bezpośrednio na posadzce hali. Wyposażone są w ręcznie regulowane sworznie, gwarantujące utrzymywanie właściwego kąta legarów, aż do momentu, gdy przymocowane zostaną belki krawędziowe i poszycie. Stoły mogą być dostarczane w różnych konfiguracjach, w celu dopasowania ich możliwości do konkretnych wymagań produkcyjnych. W praktyce występują urządzenia, gdzie agregaty, trzpienie bazujące i gwoździarka obsługiwane są ręcznie, oraz rozwiązania z pełnym numerycznym sterowaniem, pracujące w oparciu o wcześniej napisany program.

Belki krawędziowe unieruchamiane są za pomocą zacisków końcowych, co pozwala utrzymać kąty proste modułu. Trzpienie bazujące posiadają możliwość regulacji wysokości do 400 mm. Można je także opuszczać, aby umożliwić przepchnięcie gotowych elementów do następnej stacji. Nad stołem może się poruszać most wielofunkcyjny z różnymi agregatami roboczymi. Ciekawym rozwiązaniem jest na przykład głowica do aplikowania kleju do przyklejania podłóg strukturalnych.

Praca po obydwóch stronach elementu

MBA oferuje także most izolujący, będący w rzeczywistości zautomatyzowaną stacją nadmuchu izolacji. Wypełnia on wolne przestrzenie modułów celulozą, włóknem drzewnym, wełną szklaną lub mineralną oraz materiałami kompozytowymi. Dzięki modułowej konstrukcji głowicy nadmuchowej urządzenie jest w stanie wypełnić komorę dowolnej wielkości i kształtu, a każda operacja napełniania zajmuje kilka sekund. W zależności od wymiarów modułów, głowica jest pozycjonowana automatycznie w osiach X i Y, i posiada możliwość konfigurowania i kontroli gęstości wypełnienia.  

Bardzo przydatne w praktyce są także pionowe stanowiska, służące do montażu okien lub materiałów elewacyjnych. Moduł jest bezpiecznie zamocowany na szynie transportowej i przenośniku rolkowym z ręcznie regulowanymi uchwytami blokującymi. Konstrukcja urządzenia umożliwia pracę z obydwóch stron.

Prosty stół ze sterowaniem PLC z funkcją ustawiania kąta może być używany do operacji manualnych lub w połączeniu z posadowionym na szynach mostem zbijającym. Elementy można łatwo przesunąć za pomocą unoszonych szerokich rolek transportowych i automatycznie wyrównać kąt w osiach X i Y za pomocą trzypunktowego systemu zaciskowego. Po zakończeniu wszystkich operacji gotowy element można zwolnić za pomocą przycisku i przenieść na następną stację.

MBA oferuje także stoły roboczo-buforowe. Jest to para stołów o szerokości 300 mm, służących do ręcznego montażu membran, izolacji, poszycia lub po prostu używana jako bufor dla automatycznej linii produkcyjnej. Rolki można zablokować pneumatycznie, aby umożliwić trzymanie elementu podczas pracy. Aby umożliwić podniesienie elementu do pozycji pionowej, stół roboczo-buforowy może być wyposażony opcjonalnie w funkcję przechyłu. Następnie gotowy moduł odbierany jest za pomocą suwnicy.

Jeszcze innym rozwiązaniem jest pionowe stanowisko do montażu okien i materiałów elewacyjnych. Element jest bezpiecznie zamocowany u swojej podstawy na szynie transportowej i przenośniku rolkowym z ręcznie regulowanymi uchwytami blokującymi. Konstrukcja systemu pozwala na pracę po obydwóch stronach elementu.

Wspólny interfejs użytkownika

Jedną z kluczowych cech produkowanych przez MBA maszyn i urządzeń jest, przejrzysty i prosty w obsłudze, wspólny interfejs użytkownika. Dzięki niemu obsługa wszystkich stacji jest intuicyjna. Oprogramowanie Design2Frame stanowi element łączący system typu CAD z maszyną. Jest kompatybilne praktycznie z wszystkimi, dostępnymi na rynku programami i eksportuje zoptymalizowany element bezpośrednio do maszyny. W Design2Frame rysunek 3D można obracać, powiększać i rozbić na elementy, aby umożliwić dokładne przeanalizowanie i sprawdzenie szczegółów ramy przed konwersją do formatu produkcyjnego. Oprogramowanie pozwala na skonfigurowanie i przesłanie odpowiednich komend na poszczególne maszyny. Po zaimportowaniu do komputera plik jest następnie dzielony na poszczególne warstwy po obu stronach elementu. Każda operacja jest wyświetlana z wyraźnymi instrukcjami do wykonania przez operatora. Podczas zbijania ramy, operator stojący wewnątrz maszyny widzi wyświetlany na ekranie wyskalowany rysunek w prawidłowej orientacji i z pełną instrukcją każdej operacji. Wyświetlane są także odpowiednie długości elementów ramy i numery referencyjne, aby pomóc operatorowi w umieszczeniu właściwego elementu. Bieżąca operacja jest podświetlona na zielono, a operator może łatwo pominąć lub cofnąć operację, jeśli zajdzie taka potrzeba. Po zakończeniu zbijania przechodzi on do drugiego ekranu dotykowego, który znajduje się na zewnątrz urządzenia. Służy on do zarządzania operacjami poszywania, frezowania itp. Każdą warstwę można włączyć lub wyłączyć. Dostępna jest także opcja pełnego powiększenia. Wyświetlana jest również ścieżka narzędzia roboczego. Oprogramowanie maszyny jest dostępne dla biura projektantów, umożliwiając pełne symulacje ścieżek narzędzi po wykonaniu rysunków w celu wstępnego przeglądu, jeśli jest to wymagane.

~Tomasz Bogacki