Podczas produkowania części samochodowych automatyzacja nikogo już nie dziwi. Stosowanie procedur sterowanych komputerowo i nadzorowanych elektronicznie wchodzi już do warsztatów. Bardzo dobrym przykładem jest automatyzacja obsługi ogumienia. Mowa tutaj o urządzeniach do demontażu i montażu opon, a także o wyważarkach do kół.

Demontaż i montaż

Przy zdejmowaniu i zakładaniu opony nie ma się gdzie pomylić – tak powie wiele osób. Jednak w przypadku kół z układami TPMS czy oponami Run Flat może się okazać, że jeden błąd może być dość kosztowny. Aby wyeliminować prawdopodobieństwo pomyłki w pozycjonowaniu koła z TPMS, przy zdejmowaniu opony osoba obsługująca musi tylko wskazać maszynie punkt początkowy przez ustawienie koła zaworem w kierunku głowicy maszyny (ilustracja 1). Maszyna dalej postępuje automatycznie, czyli obraca kołem, ustawia rolki zbijające stopkę i w odpowiednim momencie uruchamia hak przeciągający stopkę na zewnątrz obręczy.

Resztę zadania spełnia dolna rolka, która zdejmuje oponę do końca. Operator jedynie sprawdza, czy wszystko działa jak należy i ewentualnie zdejmuje oponę z maszyny.

Montaż opony przebiega w sposób podobny. Jeśli obręcz była zdejmowana z maszyny, to pierwszym krokiem jest wskazanie maszynie położenia zaworu przez ustawienie obręczy tak, by zawór pokrywał się z talerzem odbijającym stopkę. Resztę parametrów koła, czyli szerokość i średnicę, maszyna określi samodzielnie dzięki czujnikom piezoelektrycznym zamontowanym w ramionach. Po zamontowaniu opony osoba obsługująca maszynę musi tylko napompować koło. To także przebiega w sposób zautomatyzowany. W maszynie ustawia się żądane ciśnienie, natomiast maszyna pompuje koło w sposób pulsacyjny, aby stopka mogła łatwiej przeskoczyć przez garb ochronny obręczy.

Ciekawostką, która wchodzi na wyposażenie maszyn montujących opony, jest baza opon, w której można wprowadzić dane dotyczące pojazdu i wieku opon wraz z datą montażu. Ponadto w celu zabezpieczenia przed ewentualnymi reklamacjami związanymi z uszkodzeniem opony lub obręczy do maszyn wkraczają kamery rejestrujące proces montażu opony.

Automatyzacji podlega także sam proces zakładania koła na maszynę. Najbardziej zaawansowane modele z pionowym wrzecionem posiadają możliwość pochylania wrzeciona, aby z poziomu podłogi móc bez problemu założyć na nie koło. W maszynach z wrzecionem bez możliwości pochylania montowany jest dźwignik pozwalający unieść koło do położenia montażowego.

Już praktycznie w każdej maszynie dostępna jest pomoc w postaci ilustracyjnej, lub animowanej wyświetlana na ekranie maszyny, co w razie niepewności co do montażu koła lub ustawienia akcesoriów zapewnia pomoc obsługującej ją osobie.

Wyważanie automatyczne

Co prawda pewnych rzeczy nie da się całkowicie zautomatyzować, jednak dziś maszyna potrafi zrobić to, do czego jeszcze 3 lata temu potrzebny był człowiek. Wyliczanie można zacząć od czynności z pozoru najprostszej, czyli pomiaru szerokości i średnicy koła przed wyważaniem. Większość maszyn wyposażona jest w ramię, które mechanik przykłada do obręczy w celu zmierzenia szerokości obręczy i jej średnicy oraz do określenia płaszczyzn, w których będą montowane ciężarki. Pierwszą modyfikacją, z jaką można się spotkać, jest czujnik ultradźwiękowy zamontowany w ruchomej osłonie koła. Po zamontowaniu koła na wrzeciono maszyny pomiar wewnętrzny wykonuje się dźwignią. Za jej pomocą określa się też płaszczyznę montażu ciężarków. Z zewnątrz koło jest mierzone za pomocą czujnika ultradźwiękowego, co pozwala na łatwe obliczenie szerokości i średnicy koła. Po wyważeniu wiązka lasera rzutuje punkty, w których mają być zamontowane ciężarki.

Opisany powyżej pomiar parametrów koła od strony zewnętrznej przyczynia się, po pierwsze, do wyeliminowania tak zwanego czynnika ludzkiego, czyli możliwości powstania błędu przy pomiarze obręczy. Po drugie, pozwala zoptymalizować czas pracy maszyny i personelu, co w sezonie ma niebagatelne znaczenie. W przypadku maszyny z testem drogowym w tym samym czasie przy automatycznym pomiarze parametrów koła uzyskiwana jest dodatkowo informacja o siłach bocznych, kompensowana jest nierównomierność sprężystości opony, a także możliwe jest uzyskanie informacji na temat optymalizacji ogumienia na podstawie sił bocznych występujących w poszczególnych badanych kołach.

Procedura samego wyważenia koła na maszynie Hunter Road Force Touch z pełną automatyką pomiaru wymiarów koła oraz testem drogowym trwa 1 minutę i 20 sekund. W przypadku maszyny Hunter Road Force Elite ta sama procedura – dzięki optymalizacji uchwytu koła i skróceniu czasu pomiaru – trwa 46 sekund. W przypadku maszyny Hofmann Megaplan 820 z częściową automatyką, czyli manualnym pomiarem od wewnątrz, czas wyważania do momentu przyklejenia ciężarków wynosi 34 sekundy. Czasy były mierzone od momentu podniesienia koła z podłogi, czyli łącznie z całą procedurą montażu koła na wrzecionie.

Oznacza to, że w czasie pracy maszyny z półautomatycznym pomiarem i bez opcji dodatkowych możliwe jest przeprowadzenie kompletnego przebiegu wyważania koła wraz z optymalizacją i testem drogowym.

Można także zwrócić uwagę na kilka rozwiązań ułatwiających życie w warsztacie. Co prawda wrzeciono z gwintem jest wspólne, jednak różne konstrukcje nakrętek  umożliwiają znaczne skrócenie czasu montażu. W przypadku maszyn z pełną automatyką wrzeciono także jest wykonane w wersji pneumatycznej. Stożek po założeniu na wrzeciono jest wciągany za pomocą poruszającego się wewnątrz wrzeciona siłownika.

Nie ma plusów bez minusów

Wszystkie nowoczesne rozwiązania mają jednak jedną wadę – nie są tanie. Za maksymalną automatykę i optymalizację procesu należy zapłacić niemałe pieniądze, podczas gdy maszyny prostsze, które nie mają tak zaawansowanych rozwiązań, a pozwalają na podobnie szybką i bezproblemową pracę, kosztują mniej. Oczywiście – najtańsze jest rozwiązanie najprostsze, jednak w tym przypadku może się okazać, że obsługiwać je musi osoba posiadająca wysokie kwalifikacje. Maszyny mocno zautomatyzowane pozwalają na obsługę przez osoby mniej wykwalifikowane.

Na podstawie informacji firmy Wimad