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Automatisches Kanten von Blechen |
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| Ausgangslage / Aufgabenstellung |
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| Bislang setzte die Metallkonzept Glaser GmbH beim Abkanten von Blechteilen auf manuelles Handling. Um die gebogenen Teile preiswerter anbieten zu können, suchte das Unternehmen eine noch wirtschaftlichere Alternative. Ziel war es, auch Kleinserien ökonomisch fertigen und die Anlage nahezu hundertprozentig auslasten zu können. |
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| Realisation / Lösung |
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 | | Automatisches Kanten von Blechen |  |
Metallkonzept Glaser entschied sich für die nachträgliche Automatisierung einer Gesenkbiegepresse durch einen KUKA-Roboter. Der sechsachsige Knickarmroboter KR 150 L110 verfügt einschließlich seiner 400 Millimeter langen Armverlängerung über eine Reichweite von 3.500 Millimeter. Für die Anlageneffizienz ist es ein wesentlicher Vorteil, dass sich das Gesamtsystem mit dem Softwaretool KUKA BendTech Pro V1.0 offline programmieren lässt. Die Offline-Programmierung ist ein vom Fertigungsprozess abgekoppeltes Verfahren. Der Roboter kann weiterarbeiten, während der Bediener schon ein neues Bauteil und den damit verbundenen Ablauf programmiert. Der Nutzen liegt primär in kürzeren Stillstandzeiten beim Artikelwechsel. Aufgrund der daraus resultierenden Flexibilität kann Metallkonzept Glaser sogar Kleinserien wirtschaftlich herstellen und die Anlage dadurch fast hundertprozentig auslasten.
Die zu kantenden Bleche werden von einem Gabelstapler, auf einer Europalette liegend, in die Roboterzelle gefahren und dort an zwei rechtwinklig angeordneten Magneten positioniert. Der KR 150 L110 nimmt mit seinem Vakuum-Sauggreifer jeweils ein Blech auf und legt es in eine Zentrierstation, in der die Stärke der Metallplatte gemessen wird. Dabei überwacht die Steuerung, ob der Sechsachser zwei Teile auf einmal gegriffen hat. Diese Kontrolle ist unerlässlich, weil die geölten, 0,8 Millimeter starken Bleche in Ausnahmefällen aneinanderhaften. Dann hält der Roboter das Werkstück in die Gesenkbiegepresse und kantet, der gewünschten Form entsprechend, eine definierte Zahl an 125- und 90-Grad-Winkeln. Bei einigen Kantvorgängen muss der KR 150 L110 seine volle Kraft aufwenden, um den Gegendruck der Presse aufzufangen. Sofern es notwendig ist, wechselt er seine Greifposition während des Prozesses an der mit pneumatisch arbeitenden Saugköpfen ausgestatteten Haltestation. Die fertigen Biegeteile verschachtelt der Sechsachser auf einer Europalette ineinander, wobei er jedes zweite Werkstück vorher an der Haltestation dreht. |
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| Systemkomponenten / Auftragsumfang |
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- KUKA-Roboter KR 150 L110 aus der Serie 2000
- PC-basierende KUKA-Robotersteuerung einschließlich Control Panel mit vertrauter Windows-Oberfläche
- Vakuum-Sauggreifer
- Softwaretool KUKA BendTech Pro V1.0 für die Offline-Programmierung
- Roboterprogrammierung
- Inbetriebnahme
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| Ergebnis/Erfolg |
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- Mehr Effizienz durch Offline-Programmierung
In KUKA BendTech Pro ist ein 3D-Simulationstool integriert, in dem sich sowohl die Biegesequenz als auch alle anderen Prozessschritte darstellen lassen. Da die jeweils hinterlegten Komponenten frei parametrierbar sind, kann man bereits in der Simulationsphase kostengünstig untersuchen, ob sie den Anforderungen entsprechen. Nachdem die Daten des zu biegenden Werkstücks in das Simulationstool importiert wurden, schlägt die in BendTech Pro enthaltene Biegesequenzsoftware die bestmögliche Biegefolge vor. Der weitere Prozess findet komplett in der Simulationsumgebung statt.
Die Simulation kann auch zur Kollisionskontrolle, für Erreichbarkeitsprüfungen und für eine schnelle Analyse der Taktzeiten verwendet werden. Zudem lassen sich Roboterbewegungen, die man in der realen Umgebung nachteachen müsste, schon in der Simulation optimieren. Ferner können vorgeschlagene Biegesequenzen geändert und mit unterschiedlichen Tools getestet werden.
Indem BendTech Pro den ganzen Prozess abbildet, hat das Tool spürbare Vorteile gegenüber den Werkzeugen von Pressenherstellern oder reinen Softwarehäusern. Deren Tools werden meist nur für die Steuerung und Programmierung eines Pressentyps entwickelt. Deshalb sind sie zum Beispiel nicht darauf abgestimmt, die Reichweiten eines Roboters zu prüfen sowie vor Kollisionen des Roboters mit dem Werkstück oder des Werkstücks mit dem Pressenwerkzeug zu warnen. Überdies fehlt darin das automatische Synchronisieren der Schnittstelle zwischen der Roboter- und der Pressensteuerung. BendTech Pro hält dagegen noch eine vollwertige Palletier-Software bereit.
Eine wichtige Voraussetzung für das Offline-Programmieren mit BendTech Pro ist die KUKA-Robotersteuerung KR C2, die es ermöglicht, neben dem Roboter weitere Achsen zu bewegen. Ein Beispiel hierfür ist die Presse. Daher kann der Betreiber auf eine separate Pressensteuerung verzichten, wodurch auch der Aufwand für die Synchronisierung von zwei Steuerungen entfällt.
- Höhere Wirtschaftlichkeit
Aus der Automatisierung selbst ergeben sich ein höherer Wirkungsgrad und eine gleichmäßigere Qualität. Der Grund dafür, dass die Wirtschaftlichkeit allein durch die Automatisierung gestiegen ist, liegt vor allem im fast vollständigen Wegfall der Personalkosten. |
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| Nummer des Berichtes |
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| R 261 |
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| Anwendung |
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Handling & be,-entladen Umformende Werkzeugmaschinen Sonstige Handhabungsoperationen Bearbeiten Sonstiges Bearbeiten |
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| Kunde |
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| Metallkonzept Glaser GmbH, Römerberg, Deutschland |
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