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Roboter biegen große schwere Blechtafeln

 
Ausgangslage / Aufgabenstellung
 
Roboter biegen große schwere Blechtafeln
Roboter biegen große schwere Blechtafeln

Seit BSC die Idee hatte, das Baugewerbe mithilfe von Stahlkassetten zu industrialisieren, suchte man für die Produktion eine durchgängige Automationslösung. Es sollten passgenaue Elemente in vielfältigen Formen, Größen und Spannweiten vorgefertigt werden. Knackpunkt war bisher das Biegen des Ausgangsmaterials. Dabei handelt es sich um bis zu sechs Meter lange, fünf Millimeter dicke und 480 Kilogramm schwere Blechtafeln.
 
 
Realisation / Lösung
 

Erst ein Team aus zwei kooperierenden KUKA-Robotern KR 500, die das Handling an der Abkantpresse übernahmen, ermöglichte BSC, die Anlage zu realisieren. Ausschlaggebend war die Teamfähigkeit der Roboter und dass sich die Robotersteuerungen in das Gesamtprogramm der Anlage einbinden ließen.
Das auf einer Laserschneidanlage zugeschnittene Blech läuft auf einer Rollenbahn zu den zwei sechsachsigen KR 500. Dort wird es durch Pneumatikzylinder in eine vorgegebene Lage geschoben. Ändern sich die Zuschnittmaße, gibt BSC den neuen Wert in den Rechner ein. In der Regel greifen die Roboter alle Bleche mittig. Für sehr breite Teile können die Bediener aber auch eine exzentrische Aufnahmeposition programmieren. Die beiden gemeinsam auf einer Lineareinheit verfahrenden KR 500 nehmen den Zuschnitt mit ihren Vakuum-Sauggreifern auf. Die großen Bleche lassen sich nur mit zwei Robotern handhaben. Andernfalls würden sie durchbiegen. Abgesehen davon wären sie für einen Roboter zu schwer.
Die KR 500 drehen den Zuschnitt mit komplexen, gegenläufigen Bewegungen, um ihn in einer definierten Position an die Hinteranschläge der Abkantpresse zu halten.
Die Bleche werden an allen vier Seiten je zweimal in 90-Grad-Winkeln gebogen. Dabei führen die KR 500 das Werkstück mit. Ihre Bewegungen entsprechen dem Eintauchen des Biegestempels der Abkantpresse. Sobald der Stempel den tiefsten Punkt erreicht hat, sind die Roboter ebenfalls am Endpunkt ihrer Bahn angekommen. Nach jedem Biegen legen sie das Blech auf einen Drehtisch, der es um 90 oder 180 Grad wendet. Die Absetz- und Aufnahmeposition auf dem Tisch wird programmiert. Ist der Biegeprozess beendet, legen die Roboter die Stahlkassette auf eine Ablage.
 
 
Systemkomponenten / Auftragsumfang
 

  • zwei KUKA-Schwerlastroboter KR 500 mit einer Tragfähigkeit von je 500 kg
  • PC-basierende KUKA-Robotersteuerungen einschließlich Control Panel mit  vertrauter Windows-Oberfläche
  • RoboTeam Technologie
  • zwei je 2.600 mm lange und 1.000 mm breite Vakuum-Sauggreifer mit je sechs verschiedenen Sauggreiferbaugruppen, die dem jeweiligen Auftrag entsprechend, aktiviert werden
  • Lineareinheit
  • Roboterprogrammierung
  • Inbetriebnahme
 
 
Ergebnis/Erfolg
 

Hochpräzise Synchronisation

Der Einsatz der kooperierenden Roboter basiert auf der RoboTeam Technologie von KUKA. Das Verfahren garantiert eine exakte geometrische und zeitliche Koordination sämtlicher Bahnbewegungen und Abläufe innerhalb des Teams. Die hohe Prozessgenauigkeit resultiert aus einer hochpräzisen Synchronisation und dem in Echtzeit erfolgenden Austausch aller Daten, die für die Zusammenarbeit benötigt werden. Im RoboTeam behält jeder Roboter seine Standardsteuerung. Die KR 500 kommunizieren über ein schnelles lokales Ethernet-Netzwerk und stimmen sich gegenseitig aufeinander ab. Ein Roboter hat dabei das Kommando. Parallel zum RoboTeam prägte KUKA eine neue Programmier-Philosophie. Danach wird nicht die Bewegung der einzelnen Roboter programmiert, sondern die des Bauteils.

Auf den Zehntel Millimeter genau

Voraussetzung für die Produktion der Kassetten ist eine Winkel- und Maßgenauigkeit der Biegeteile von bis zu einem Zehntel Millimeter, bezogen auf das ganze Werkstück.

Kurze Zykluszeit

Da die Roboter eine Zykluszeit von nur 8,5 Minuten erreichen, kann die vorgesehene Jahresmenge von circa 400.000 Quadratmeter Blech verarbeitet werden.

Sehr flexibel

Wegen der unterschiedlichen Längen und Breiten der fertigen Stahlkassetten, die zwischen 2.800 bis 6.000 beziehungsweise 1.080 bis 1.500 Millimeter liegen, müssen die Roboter sehr flexibel sein. Dass sie das sind, beweisen die KR 500 auch, indem sie sich unabhängig von den anderen Maschinen der Gesamtanlage einsetzen lassen. Zum Beispiel für Lohnarbeiten.

Hohe Verfügbarkeit

Die Linie produziert rund um die Uhr an sechs Tagen pro Woche. Daher ist eine hohe Verfügbarkeit unabdingbar. Im Hinblick auf die Roboter, die sich im Dauereinsatz befinden, liegt der entsprechende Wert bei fast 100 Prozent. Dazu trägt auch die Offline-Programmierung der KR 500 bei, weil die Roboter während dieses Verfahrens, das vom Herstellprozess entkoppelt ist, weiterbiegen können.

Äußerst wirtschaftlich

BSC geht für die komplette Anlage von einer Amortisationszeit von eineinhalb Jahren aus.

 
 
 
 
 
Nummer des Berichtes
 
R 285
 
Branche
 
Metallprodukte
Bau
 
Anwendung
 
Handling & be,-entladen
Umformende Werkzeugmaschinen
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Sonstiges Bearbeiten
 
Produkt
 
Schwerlast (360-1000 kg)
Steuerung
 

 
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