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Schleifen von Motorsägeschienen

 
Ausgangslage / Aufgabenstellung
 

Um eine höhere Qualität und kürzere Taktzeiten zu erreichen, wollte STIHL den aufgeschweißten Verschleißschutz an den Führungsschienen seiner Motorsägen automatisch verschleifen und entgraten und damit die bisherigen Handarbeitsplätze ablösen.
 
 
Realisation / Lösung
 
Schleifen von Motorsägeschienen
Schleifen von Motorsägeschienen

Der Schleifprozess ließ sich nur mit einem sechsachsigen Knickarmroboter automatisieren, denn allein dieser ist in der Lage, die Taktzeit, wie gefordert, um 23 % zu verkürzen. Daher entschied sich STIHL für eine kompakte Roboterzelle mit einem KUKA-Roboter KR 30 HA, der durch seine hohe Wiederholgenauigkeit sehr glatte, übergangslose Nahtstellen erzielt. Da der Roboter vor seinem Einsatz absolut vermessen wurde, arbeitet er mit besonderer Präzision.

Die geschweißten Führungsschienen fahren auf einer Rollenbahn in die Roboterzelle, wo sie ein  automatisches Handhabungsgerät in einer Fixierstation bereitlegt. Das System entlastet den Roboter und beschleunigt dadurch noch einmal den ohnehin schnellen Takt der Zelle. Der KR 30 HA holt je eine der dann noch rund 140°C heißen Führungsschienen aus der Fixierstation. Dabei nimmt er seine Last zwischen den Klemmbacken seines pneumatischen Parallelgreifers auf, der die Schienen selbst bei einem Druckluftabfall hält. Danach stellt der Roboter an beiden Seiten der Schiene, mit Hilfe von zwei Schleifaggregaten, einen glatten Übergang zur Schweißnaht her. Im Anschluss daran bewegt er das Teil zu einem Vision-System, das die Qualität anhand von Graubildwerten misst. Dann folgt ein Doppelbürstaggregat zum Entgraten der geschliffenen Flächen. Abschließend stapelt der KR 30 HA die Schienen auf eine von zwei Europaletten, die in einer Fixiereinrichtung stehen. Bei einem Palettenwechsel kann der Roboter weiterarbeiten, ohne die Sicherheit der Werker zu beeinträchtigen. Schienen, die den Ansprüchen des Betreibers nicht genügen, sortiert der Sechsachser in eine offene, manuell zu entleerende Schublade aus.

Weil die Roboterzelle Führungsschienen in verschiedenen Abmessungen schleift, muss der KR 30 HA immer wissen, um welchen Typ es sich handelt. Daher kommuniziert seine Steuerung mit der der Schweißanlage, die dem Sechsachser die Sachnummer der betreffenden Schiene mitteilt. Über die Nummer erhält der Roboter die Information, welches Programm zu der jeweiligen Schiene gehört.

 
 
Systemkomponenten / Auftragsumfang
 

  • KUKA-Roboter KR 30 HA
  • PC-basierende KUKA-Robotersteuerung einschließlich Control Panel mit vertrauter Windows-Oberfläche
  • Projektierung der Roboterzelle
  • lineares Handlingsystem
  • zwei Schleifaggregate
  • Doppelbürstaggregat
  • Palettenfixierung
  • Montage des Vision-Systems
  • Roboterprogrammierung
  • Schutzeinrichtungen
  • Montage und Inbetriebnahme der Roboterzelle
  • Notfallprogramm, das dem Roboter die Möglichkeit bietet, bei einem Ausfall der Schweißanlage Schienen zu schleifen, die fertig geschweißt in einem Puffer bereitliegen.
  • Gesamtverantwortung
  • Schulung der STIHL-Mitarbeiter als KUKA College-Partner in Böttingen



Lieferung durch den KUKA-Systempartner SHL Automatisierungstechnik AG, Böttingen.

 
 
Ergebnis/Erfolg
 

  • Gleichmäßigere Qualität

    Aufgrund der Wiederholgenauigkeit des Roboters erzielt STIHL eine höhere und gleichmäßigere Qualität.


  • Wirtschaftliche Vorteile

    Zur Fertigung der Führungsschienen für Motorsägen nutzt STIHL jetzt vier KUKA-Roboter. Die Konzentration auf eine Marke bringt viele wirtschaftliche Vorteile mit sich. Beispielsweise sinken die Wartungs- und Servicekosten sowie der Schulungsaufwand für die eigenen Mitarbeiter. Außerdem konnte STIHL, da die Roboterzelle hinsichtlich des Taktes mit der Schweißanlage verkettet ist, sowohl die Arbeitsschritte als auch die Zahl der Werker reduzieren, die zudem von einem humaneren Arbeitsumfeld profitieren. Darüber hinaus ließen sich die Bestände verringern, weil die entsprechenden Puffer vor den einzelnen Plätzen entfielen und der Prozess forciert wurde.


  • Längere Standzeiten der Schleifbänder

    Ein weiterer wirtschaftlicher Effekt der Automation sind die wesentlich längeren Standzeiten der Schleifbänder, die sich aus der Verwendung von Sinterkorund als Schleifbesatz ergeben. Der Einsatz dieses Materials ist erst jetzt möglich, denn nur ein Roboter kann den für diese Beschichtung notwendigen hohen Anpressdruck aufbauen.
 
 
 
 
 
Nummer des Berichtes
 
R 244
 
Branche
 
Metallprodukte
 
Anwendung
 
Bearbeiten
Mechanisches Bearbeiten
Sonstiges Bearbeiten
 
Produkt
 
Roboter
Mittlere Traglast (30-60 kg)
Steuerung
KR C (Robot Controller)
 
Kunde
 
ANDREAS STIHL AG & Co. KG, Waiblingen, Deutschland
 

 
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