Podczas opracowywania nowej serii wyłączników różnicowoprądowych EFI-P2 i EFI-P4, jednym z głównych wymagań było to, iż konstrukcja musi być przystosowana do najwyższego poziomu automatyzacji procesu produkcyjnego. Dlatego już w fazie rozwoju produktu inżynierowie i konstruktorzy z działu R&D koncernu ETI poszukiwali odpowiednich rozwiązań konstrukcyjnych dla poszczególnych elementów wyłączników, tak by pozwoliły na maksymalną automatyzację linii produkcyjnej.

Koncepcja automatycznej linii montażowej została stworzona według wewnętrznych wymagań firmy ETI, które przed realizacją uzgadniane były z wykonawcą linii. Podstawowym wymaganiem był możliwie najwyższy stopień automatyzacji produkcji i szczegółowej kontroli jakości wyłączników na każdym etapie całego procesu montażowego. Jednym z najważniejszych zdefiniowanych wymagań było to, by wszystkie nieodpowiednie podzespoły i materiały nie spełniające wymagań, które mogłyby pojawić się na linii produkcyjnej, zostały odrzucone do odpowiednio oznaczonych miejsc jako niepełnowartościowe.

Rys. 1. Nowa konstrukcja wyłącznika różnicowoprądowego EFI-P4 opracowana i produkowana na w pełni zautomatyzowanej linii produkcyjnej przez koncern ETI

W siedzibie producenta linii automatycznej prowadzono wszelkie działania począwszy od momentu przyjęcia założeń konstrukcyjnych, jej budowy, aż do wstępnego przejęcia przez firmę ETI d.o.o. kompletnej automatycznej linii montażowej włącznie. Po okresie próbnego testowania linii i po potwierdzeniu spełnienia wszystkich założonych w projekcie wymagań, wydajności oraz jakości, linia montażowa została przeniesiona do siedziby firmy ETI d.o.o. w mieście Izlake na Słowenii.

Budowa modułowa linii

Linia jest zbudowana w sposób modułowy, co oznacza, że poszczególne stanowiska produkcyjne stanowią oddzielne segmenty, połączone ze sobą za pomocą przenośników taśmowych i zrobotyzowanych podajników w celu zapewnienia ciągłości przemieszczenia się produkowanych wyłączników. Budowa modułowa linii znacznie ułatwiła jej relokację i przyśpieszyła proces wstępnego testowania poszczególnych maszyn składowych oraz jej uruchomienie w docelowym miejscu produkcji nowej serii wyłączników różnicowoprądowych EFI-P2 i EFI-P4.

Automatyczna linia produkcyjna składa się z 15 zespolonych ze sobą stanowisk montażowych połączonych ze sobą odpowiednimi manipulatorami. Proces produkcji nowych wyłączników EFI-P2 i EFI-P4 jest całkowicie zautomatyzowany.

Pierwsza operacja na początku linii polega na ułożeniu rdzenia przekładnika Ferrantiego z nawiniętym uzwojeniem wtórnym (wykonanym z bardzo cienkiego drutu nawojowego) i odpowiednim ustawieniu jego zaczepów.

Rys. 2. Początek zautomatyzowanej linii produkcyjnej EFI-P: przekładniki Ferrantiego dostarczane są do stanowiska A, gdzie są instalowane w obudowach wyłączników i wlutowywane do elektronicznej płytki drukowanej. Przewody fazowe przechodzące przez środek przekładnika wlutowywane są do zacisków górnych oraz do miedzianych wsporników styków ruchomych

Kolejne wykonywane procesy produkcyjne to przylutowanie zaczepów uzwojenia wtórnego przekładnika Ferrantiego do elektronicznej płytki drukowanej i włożenia sprężyn resetujących do mechanizmu zamka.

Obsługa automatycznej linii produkcyjnej polega na monitorowaniu jej działania, zapobieganiu ewentualnym zatorom i dostarczaniu do punktów dozowania wymaganych materiałów lub w przypadku zmiany produkowanego typu wyłącznika EFI-P na wymianie części i materiałów wejściowych.

Rys. 3. Cała linia produkcyjna wyłączników różnicowoprądowych EFI-P składa się ze stanowisk, w których następuje montaż każdego z elementów wyłącznika. Zdjęcie prezentuje stanowisko C i D, gdzie następuję montaż styku ruchomego oraz instalowane są elementy zacisków wyłącznika

Wiele typów wyłączników EFI-P

Projektując automatyczną linię produkcyjną trzeba było uwzględnić to, iż mają być na niej produkowane i montowane wszystkie typy wyłączników EFI-P. Obecnie istnieje w programie produkcji, aż 71 ich typów, które różnią się np. liczbą biegunów (EFI-P2 i EFI-P4), typami wyzwalania A, AC, prądami znamionowymi, znamionowymi prądami różnicowym.

Produkcja wyłączników na linii rozpoczyna się od wprowadzenia zlecenia zawierającego typ wyłącznika EFI-P oraz ilość wyłączników objętych zleceniem. Można wprowadzić kilka zleceń na produkcję różnych typów i różnych ilości wyłączników, które będą realizowane sekwencyjnie. Gdy kończy się realizacja bieżącego zlecenia, odpowiedni program komputerowy sprawdza potrzebę zmiany części i podzespołów wejściowych na maszynach wykonawczych zgodnie z różnicą techniczną typów produkowanych wyłączników objętych bieżącym i nowym zleceniem. W przypadku zasygnalizowania konieczności wymiany materiałów produkcyjnych linia zatrzymuje się, a lampki ostrzegawcze na maszynach sygnalizują, w których stacjach konieczna jest ich wymiana. W tym samym czasie wyświetlacze umieszczone w danej stacji informują, który podzespół lub materiał należy wymienić. Po ich wymianie przez operatora i potwierdzeniu wymiany maszyna jest gotowa do dalszej pracy.

Poszczególne podzespoły i półprodukty są wprowadzane na linię produkcyjną lub do poszczególnych maszyn za pomocą odpowiednich podajników wibracyjnych (produkty drobne) lub pasków dozujących (części pakowane na tacach) i podawane przez ramię robota wykonawczego.

Rys. 4. Końcowy etap produkcji wyłącznika różnicowoprądowego EFI-P, gdzie montowana jest obudowa przednia wyłącznika wraz z przyciskiem „TEST” oraz zapinka umożliwiająca solidny i szybki montaż wyłącznika na szynach montażowych DIN

Kontrola parametrów produkcji

Obecność i przydatność odpowiedniego podzespołu lub materiału jest sprawdzana przed jego pobraniem. Jeśli materiał nie odpowiada typowi montowanego wyłącznika EFI-P, materiał jest odkładany w odpowiednie miejsce przy maszynie. Jeżeli pobierany nieodpowiedni materiał powtarza się, maszyna zatrzymuje się i zgłasza istotny błąd niezgodności, a to wymusza interwencję operatora. Dodatkowo podczas produkcji i montażu wyłącznika sprawdzana jest dokładność montażu, obecność i położenie części w podzespołach, parametry przewodnictwa elektrycznego, parametry zgrzewania części metalowych, wykonanie próby wysokonapięciowej (przy rozwartych stykach głównych) i na etapie końcowym test działania na skutek prądu różnicowego wyłącznika EFI-P. Jeśli wyniki odbiegają od wymaganych, wątpliwy podzespół jest automatycznie eliminowany. Wszystkie sprawdzone i prawidłowe parametry montażowe każdego podzespołu są rejestrowane w bazie danych, która zapewnia pełną identyfikację za pomocą kodu QR wydrukowanego na obudowie wyłącznika EFI-P.

Centrum testowe

Po zmontowaniu wyłącznika EFI-P i wykonaniu testu jego wyzwalania na skutek działania prądu różnicowego IΔ na linii montażowej, wyłącznik EFI-P nadal wymaga regulacji magnetycznej, wykonania pozostałych testów według wymagań norm oraz kontroli końcowej. Wszystkie te testy wykonywane są w centrum testowym, które jest końcową częścią składową automatycznej linii produkcyjnej.
Linia produkcyjna i centrum testowe są również fizycznie połączone przenośnikiem taśmowym, dzięki któremu zapewniony jest transport wyłączników z linii montażowej do centrum testowego. Jednak pod względem oprogramowania centrum testowe nie jest częścią linii montażowej i może działać całkowicie niezależnie. Przy wejściu do centrum testowego, kod QR wydrukowany na obudowie wyłącznika EFI-P jest odczytywany i w zależności od numeru kodowego wyłącznika EFI-P (który jest integralną częścią kodu QR), program automatycznie określa dane do nadruku laserowego, parametry regulacji magnetycznej i testów innych parametrów elektrycznych. Jeśli testy wypadną pozytywnie, drukowane jest logo producenta (lub klienta), a śruby mocujące pokrywę wyłącznika są malowane i uszczelniane. Celem malowania śrub mocujących pokrywę wyłącznika jest możliwość stwierdzenia ewentualnej ingerencji do wnętrza wyłącznika.

Rys. 5. Zdjęcie przedstawia automatyczną linię testującą, która jest ostatnim etapem procesu produkcyjnego. Na tym stanowisku wykonywana jest kompletna procedura testowa (próba wysokonapięciowa, pomiar prądu różnicowego, czasu zadziałania itp.)

Automatyczna linia produkcyjna i montażowa prowadzą już pełną seryjną produkcję nowych wyłączników różnicowoprądowych EFI-P2 i EFI-P4. Wyroby są dostępne w sprzedaży zarówno na rynku krajowym, jak i europejskim.

Opracowano na podstawie
materiałów firmy ETI