Negli stabilimenti KUKA due macchine utensili di DMG MORI lavorano 14 particolari provenienti da fusione o taglio, che vengono poi usati nella fase successiva di montaggio dei robot.
Lo sviluppo e la produzione, oltre che la vendita di robot industriali, sistemi di controllo e software sono i principali ambiti di competenza che rendono KUKA Roboter GmbH, ubicata ad Augsburg, uno dei più grandi produttori di robot industriali del mondo. Anche per la sua produzione di robot l’azienda si affida all’automazione, effettuando, nella pratica, i test sui propri sistemi robotizzati. L’ultima soluzione di automazione di due centri di lavorazione con robot, nel capannone 10, ha permesso di ottenere un aumento medio della produttività di oltre il 15%. In questo centro di truciolatura, che copre una superficie di 3.000 metri quadrati, si fabbricano i componenti utilizzati per produrre i robot KUKA.
di Ulrike Kroehling
Negli stabilimenti KUKA (www.kuka-robotica.com) due macchine utensili fabbricano 14 componenti diversi per e con i robot KUKA. Dal 2013 due macchine utensili DMG MORI del tipo Sprint 65-3 (o solo Sprint) e CTX beta 1250 TC-4A (o CTX) lavorano 14 pezzi, provenienti da fusione o taglio, che vengono poi usati nella fase successiva di montaggio dei robot. Questa soluzione di automazione è caratterizzata da un’alta flessibilità in uno spazio molto ridotto. Il sistema di alimentazione dei pezzi KS CycleMove di KUKA Systems GmbH offre un’ulteriore capacità di adeguamento delle celle. Inoltre, con il deposito temporaneo dei componenti si può raggiungere un ciclo senza personale anche di otto ore.
La priorità nel processo di automazione dei centri di lavorazione era quella di assicurare un’elevata flessibilità di produzione.
DAL PEZZO GREZZO AL COMPONENTE FINITO
Un KR 150 R2700 extra della serie KUKA KR QUANTEC carica e scarica le macchine utensili. Le mansioni che effettua il robot all’interno della cella sono molteplici. Con una pinza elettromeccanica adeguata al componente da manipolare, in seguito a una verifica a sensori, il robot a 6 assi preleva i pezzi grezzi dal carrello condotto sulla rotaia del KS CycleMove della cella. Il pezzo, serrato nelle ganasce a destra e a sinistra del mandrino principale e del contromandrino, viene lavorato su entrambi i lati. Se sono caricati entrambi i mandrini, è possibile lavorare due pezzi in parallelo. Una volta terminata la lavorazione, il robot preleva il pezzo finito dal contromandrino e lo posiziona per il trasporto su un pallet nella cella. Ad intervalli regolari ha luogo un controllo della qualità. Il KR QUANTEC depone il componente nel cassetto di espulsione per consentire il controllo manuale fuori dalla cella.
TORNIRE, FRESARE, RIEQUIPAGGIARE
Mentre l’impianto Sprint, un banco di tornitura, lavora in pochi minuti i segmenti da taglio per produrre componenti per i robot, la fresa automatica CTX a fianco lavora i getti e segmenti da taglio in cicli di circa 30 min. Al momento su Sprint vengono lavorati sette componenti che vanno da bulloni per la serie KR QUANTEC dal diametro di 55 mm a flange per robot per carichi pesanti della serie KR FORTEC dal diametro di 120 mm. Con il CTX vengono lavorati altrettanti pezzi, che comprendono carter per ruote cilindriche per il KR AGILUS e il KR QUANTEC con diametri che vanno rispettivamente da 95 a 246 mm. Diverse guide di alimentazione e ritorno consentono al centro di lavorazione di operare in autonomia in funzionamento a tre turni.
“L’automazione dei centri di lavorazione ha permesso un aumento della produttività”, sottolinea Andreas Schuhbauer, Responsabile del comparto per l’automazione delle macchine utensili in KUKA.
VENTOSE E CARRELLI: ALTRE FUNZIONI DEL ROBOT
Una volta caricato tutto uno strato del pallet con i componenti lavorati, il robot preleva la ventosa e rileva da un altro pallet un cartone d’interfalda, che depone sullo strato completo di pezzi finiti. Anche i carrelli vuoti sui binari di alimentazione del KS CycleMove rientrano nelle operazioni assunte dal robot a 6 assi. Quando i carrelli sono vuoti, il robot li posiziona sulla guida di ritorno. I carrelli vuoti ritornano sul binario superiore inclinato fino alla postazione di inserimento, dove l’operatore carica nuovamente il carrello con i pezzi grezzi. “Siamo pienamente soddisfatti dell’automazione dei centri di lavorazione con i robot. La produzione nei nostri stabilimenti avviene con ottimi livelli di qualità e a un prezzo estremamente competitivo e rappresenta così un enorme vantaggio per la nostra produzione di robot”, afferma Florian Hofmann, Direttore del reparto truciolatura, che conferma così la sua soddisfazione per questa soluzione.
I VANTAGGI DELL’AUTOMAZIONE
La priorità nel processo di automazione dei centri di lavorazione era quella di assicurare un’elevata flessibilità di produzione. I vantaggi offerti dalla soluzione robotizzata riguardano sia il gran numero di componenti diversi lavorabili che l’adeguamento flessibile dei lotti alle quantità richieste per il montaggio del robot. Entrambe le macchine sono già equipaggiate per ampliare la gamma di pezzi qualora necessario. Il programma di produzione calibrato perfettamente per rispondere alle esigenze del montaggio consente di ridurre al minimo le operazioni di riequipaggiamento come, ad esempio, la sostituzione delle ganasce di presa sul robot.
L’impiego del KS CycleMove consente di depositare temporaneamente i componenti e ottimizzare i cicli del centro di lavorazione in assenza di personale. Inoltre, il sistema di alimentazione dei componenti è basato sul principio di trasporto a gravità, pertanto privo di azionamenti elettrici, e assicura così un funzionamento economico e un’elevata disponibilità. Con componenti sottili e un polso compatto, che vengono impiegati per i robot della serie KR QUANTEC, è possibile ridurre al minimo le dimensioni della cella e adeguarla perfettamente alle condizioni di spazio disponibile nello stabilimento. Con circa 3.000 mm di raggio d’azione massimo, il robot a 6 assi è in grado di raggiungere senza problemi tutte le stazioni di lavoro. Allo stesso tempo il peso del robot, ridotto del 13% rispetto al modello precedente, assicura la massima efficienza energetica e un’elevata dinamicità.
“Con l’automazione del centro di lavorazione è possibile aumentare notevolmente la produttività”, afferma Andreas Schuhbauer, Responsabile del comparto per l’automazione delle macchine utensili, sottolineando gli enormi vantaggi offerti dalle soluzioni di automazione con robot, e aggiunge: “Questo ci ha permesso di ridurre i costi per ogni componente e contemporaneamente di aumentare le ore di esercizio senza risorse aggiuntive”.
Grazie ai componenti sottili e a un polso compatto, impiegati per i robot della serie KR QUANTEC, è possibile ridurre al minimo le dimensioni della cella e adeguarla perfettamente alle condizioni di spazio disponibile nello stabilimento.