Výrobce přesných nástrojů automatizuje osazování CNC strojů

Společnost Paul Horn GmbH z německého Tübingenu zahájila své řešení automatizace vlastními silami a navrhla a naplánovala systém včetně uchopovací technologie. Firma Horn pak oslovila společnost KUKA, aby naprogramovala roboty a PLC v rámci celkové koncepce, včetně uvedení do provozu na globální úrovni. Nyní se jejich speciálně vyvinuté systémy pro výrobu přesných nástrojů používají po celém světě.

Automatizace jako odpověď na rozmanitost produktů a špičky objednávek

S více než 25 000 standardními nástroji a více než 150 000 speciálními řešeními je rozmanitost v Hartmetall-Werkzeugfabrik Paul Horn GmbH v Tübingenu přímo obrovská. A aby této rozmanitosti mohla čelit udržitelným způsobem, rozhodla se tato celosvětově aktivní společnost v roce 2018 flexibilně automatizovat část své výroby. „Naše produkty musíme vyrábět ekonomicky, a to i v malých šaržích. Proto potřebujeme velmi flexibilní automatizační řešení v kombinaci s našimi vlastními CNC bruskami,“ říká jednatel společnosti Matthias Rommel. Společnost Paul Horn GmbH se rozhodla vybavit systémy robotem KR AGILUS, který by automaticky montoval vyměnitelné břitové destičky z široké škály výrobkových řad na nosič obrobků a podával je do CNC stroje. Ale: Výzvy na cestě k tomuto cíli byly velké.

Výzvy zvládnuté ve spolupráci se zákaznickým servisem KUKA

Úkol KR AGILUS zpočátku ztěžovalo 35 výrobkových řad, každá s jinými parametry. „U této práce jde o přesnost uchopovací technologie. Její naprogramování nás postavilo před vnitropodnikové výzvy,“ přiznává Rommel. Kromě toho došlo k omezením způsobeným vnějšími faktory, jako je nedostatek prostoru a krátké doby cyklů. Firma Horn se proto rozhodla přizvat zkušeného partnera v oblasti aplikačního inženýrství prostřednictvím zákaznického servisu KUKA, aby projekt dovedl k finalizaci. Koneckonců, software a jeho dokumentace jsou zásadním stavebním kamenem.

Vše závisí na správném chapadlu a uchopovací technologii. Tímto způsobem má robot pod kontrolou všechny komponenty a procesy obrábění.

Čtyři robotické systémy vyhovují nejrozmanitějším komponentům z 35 výrobkových řad.

Softwarový balíček a čtyři robotické buňky zajišťují širokou škálu produktů

Společnost KUKA se tak stala programovacím partnerem společnosti se sídlem v Tübingenu. Sven Göckes, dlouholetý programátor robotů ve společnosti KUKA, byl do nápadů a plánů zasvěcen a poté navrhl a definoval jednotnou programovací a softwarovou strukturu. „Cílem bylo naprogramovat řešení tak obecně, abychom mohli kdykoli rozšířit škálu produktů. Nebylo to jednoduché a také to probudilo mé ambice,“ říká Göckes. O dva roky, mnoho diskuzí a více než 4 000 programovacích hodin později byly systémy pro různé výrobkové řady plně vyvinuty a uvedeny do provozu. Klíčovým faktorem úspěchu byl softwarový balíček KUKA.AppTech, který díky své modulární struktuře dokonale zapadá do koncepce výroby společnosti Paul Horn. Jednotlivé moduly KUKA.AppTech lze ideálně přizpůsobit různým výrobkovým řadám, takže opakované programovací sekvence lze reprodukovat s minimální námahou.

Klademe velký důraz na moderní, trvale udržitelné pracovní prostředí. Takovými řešeními se chceme odlišit od konkurence v ekonomicky silném regionu a motivovat naše zaměstnance.

Matthias Rommel, jednatel společnosti Paul Horn GmbH

Strojové osazení: Správný vybroušený pro každý díl

U firmy Horn visí KR AGILUS hlavou dolů na stropě buňky v dosahu obráběcího stroje, odkud může provádět všechny nezbytné pohyby. Jeden ze zaměstnanců naloží zvenku do buňky paletu a na ovládacím panelu zadá příslušné parametry pro komponenty na ní. Poté zahájí svou práci osazovací robot. Vyrovnává vyměnitelné břitové destičky na nosiči obrobku a uchopuje jej. Robotické rameno navádí obrobek do kamerové stanice, která určuje polohu řezné hrany. Na základě těchto informací umístí KR AGILUS vyměnitelnou břitovou destičku na určený nosič, který se v dalším kroku přenese do CNC stroje k osazení. Hotově vybroušená vyměnitelná břitová destička je vrácena robotovi, který ji umístí zpět na původní místo na paletě. Nedochází přitom k žádným časovým ztrátám: Zatímco se jeden obrobek brousí, robot již montuje další na nový nosič.

Nakládáním a vykládáním stroje zajišťuje KR AGILUS, aby byla každá vyměnitelná břitová destička dokonale, spolehlivě a v co nejkratším čase dokonale vybroušena.

Vhodné pro širokou škálu komponentů: Flexibilita pro výrobu budoucnosti

Z celkového počtu asi 300 strojů firmy Paul Horn GmbH nyní 55 běží se systémem vyvinutým společností KUKA – a to také v USA a České republice. 27 dalších robotů KR AGILUS má posunout automatizaci osazování obráběcích strojů dále kupředu. „Zajímá nás především dlouhodobá perspektiva. S novými systémy očekáváme, že budeme v budoucnu flexibilnější a budeme schopni sami implementovat nové výrobkové řady. Ve spolupráci se společností KUKA jsme vytvořili potřebný základ,“ říká spokojeně jednatel Rommel.

Inovativní systém pro osazování CNC strojů přesvědčuje svou tenkou konstrukcí a vysokým výkonem.

Správná softwarová sestava jako recept na úspěch

K zajištění přesnosti při uchopování a ke splnění krátkých časů cyklů v rámci osazování stroje byly použity různé softwarové balíčky od společnosti KUKA. Například modulární softwarový balíček KUKA.AppTech podporoval programování jednotlivých řešení. K podpoře a plánování bezpečnostní konfigurace byl použit simulační software KUKA.Sim. Pomocí softwaru KUKA.SafeOperation lze také virtuálně definovat pracovní a ochranné oblasti a po implementaci do reálného prostředí je monitorovat.

Moderní, ergonomické pracoviště, inovativní technologie – tým oceňuje práci s robotickou automatizací.

Interakce hardwaru a softwaru nyní funguje hladce a bez problémů.

Využití robotiky v naší výrobě nám usnadňuje každodenní práci. Prostřednictvím automatizace dosahujeme mnohem vyšší přesnosti a rychlosti. Aplikace je navíc velmi intuitivní.

Luisa Baur, operátorka stroje ve společnosti Paul Horn GmbH

Moderní pracovní prostředí, vysoce motivovaní zaměstnanci

Nové automatizované osazování od společnosti KUKA umožňuje zaměstnancům společnosti Horn soustředit se ještě konkrétněji na svůj hlavní úkol, kterým je zajištění vysoké kvality technologie broušení. K tomu napomáhá mimo jiné vizualizační systém miView od společnosti KUKA: S ním můžete podle uživatelského nastavení a na základě zadání uživatele a uživatelského hesla generovat a vizualizovat data ovládání a zobrazení přímo z programu PLC. To funguje ve více jazycích. miView také automaticky shromažďuje a ukládá informace o stavu. Jednatel Matthias Rommel si je jistý, že tento projekt byl jen prvním krokem a že bude následovat mnoho dalších, v nichž KUKA bude stálým partnerem.