Le KR AGILUS WP de KUKA permet une arrivée d’outil rapide et précise chez SAACKE.

La société Gebrüder SAACKE GmbH & Co. KG de la ville badoise de Pforzheim, s’est spécialisée dans la fabrication d’outils de précision et d'affûteuses d’outils.

Les clients de l’entreprise familiale fondée en 1892 sont les fabricants d’outils et de machines mais également des entreprises de l’industrie automobile et aéronautique.

Avec 200 employés, la société SAACKE offre à ses clients un service complet : le développement et la fabrication d’outils de précision et d’affûteuses d’outils ainsi que des formations, des conseils techniques et l’adaptation des logiciels. La PME est présente hors d’Europe, avec trois filiales aux États-Unis en Chine et en Inde.

Une automatisation basée sur robots doit également raccourcir les durées de changement lors du processus d’affûtage.

Pour charger le centre d’affûtage de type UW I F de différentes pièces, SAACKE souhaitait obtenir une nette réduction des durées de changement. L’entreprise a donc opté en faveur d'une automatisation basée sur robots du processus d’affûtage. Un robot KUKA de la série des petits robots KR AGILUS en version Waterproof garantit aujourd’hui le transfert et le prélèvement rapides et précis des pièces et donc une exploitation optimisée de l’affûteuse d’outils.

La précision et la rapidité dans la ligne de mire

« Pour le centre d’affûtage d’outils de type UW I F, nous cherchions une solution automatisée travaillant de façon rapide et précise. Afin de garantir une flexibilité maximum, un robot étant en mesure de se charger des différentes tâches devait être intégré à l’installation », explique Gerhard Kopp, responsable de la construction / secteur des machines chez SAACKE. Lors de sa recherche du partenaire approprié, SAACKE a opté pour KUKA.

Un robot KUKA KR AGILUS garantit un transfert et un prélèvement rapides et précis des pièces.

Le rapport qualité-prix ainsi que la flexibilité de la programmation des robots nous ont convaincus.

Gerhard Kopp, responsable de la construction / secteur des machines chez SAACKE

Lors de la conception de l’installation entièrement automatisée, les départements de la construction, du service clients et informatique étaient associés. Ceci devait garantir, d’une part, que les processus de travail seraient bien adaptés aux exigences des clients et d’autre part, que l’installation serait facile à utiliser.

Les développeurs ont dû prendre une série de particularités en compte lors de la construction de l’installation. Afin de pouvoir exécuter de façon fiable les différentes opérations avec la cadence définie, le robot a été doté d’un préhenseur double. Pour ce faire, un programme spécial a été développé. Grâce à lui, le support de pièce peut être déchargé et chargé à nouveau en une seule opération, ce qui représente un aspect décisif pour l’augmentation de l’efficacité.

De plus, la cellule robotisée a été conçue de façon à faciliter l'adaptation pour passer à d’autres pièces. « L’intégration du robot dans les séquences de machines a exigé l’adaptation du revêtement de la machine ainsi que le développement d’une interface appropriée entre le contrôleur du robot et celui de la machine », décrit M. Kopp. Encore un défi relevé avec succès.

Mise en place et prélèvement des pièces avec deux préhenseurs

Dans la cellule robotisée, le robot à six axes KUKA KR 6 R900 sixx WP prélève la pièce à usiner (une plaquette de coupage amovible ou un outil à manche) d’une palette. Les plaquettes de coupage amovibles sont déposées sur une broche. Il place ensuite la pièce devant la porte de la cellule qui s’ouvre automatiquement.

Le bras du robot passe alors par la porte ouverte et se dirige vers l’affûteuse qui se trouve hors de la cellule robotisée. Une pièce ayant été usinée s’y trouve déjà. Avec le second préhenseur, le robot prélève cette pièce et met la nouvelle pièce en place, par un mouvement de rotation rapide de son bras de préhension.

L’usinage de la nouvelle pièce par l’affûteuse d’outils UW I F commence. Pendant ce temps, le bras du robot retourne dans la cellule robotisée. La pièce usinée y est nettoyée dans la station de soufflage, puis déposée à nouveau sur la palette avant que le robot saisisse la prochaine pièce à affûter et que la séquence de travail ne recommence depuis le début.

Réalisation sophistiquée pour un processus de production parfait

Depuis juin 2015, la cellule avec le robot KUKA KR 6 R900 sixx WP est exploitée chez des clients de SAACKE. Le robot de la série KR AGILUS a une capacité de charge de six kilogrammes et travaille de façon extrêmement précise, qu’il s’agisse de la manipulation de plaquettes amovibles ne pesant que quelques grammes ou de celle d’outils à manche pouvant atteindre 2,5 kg.

Avec sa portée de 900 mm, le robot couvre de façon idéale l’ensemble de l’enveloppe d’évolution. La variante Waterproof du petit robot, extrêmement robuste, est utilisée dans la cellule. Celle-ci dispose de recouvrements stables en acier inoxydable, de traitements permanents des surfaces ainsi que de joints supplémentaires à l'intérieur, permettant son utilisation dans des machines-outils.

Grâce à sa variante Waterproof, le KR AGILUS de KUKA est parfaitement approprié pour l’utilisation dans des machines-outils.

Ceci permet d’éviter la pénétration d’huile de refroidissement (KSS) et l’huile d’affûtage dans le robot. Ceci a été la raison la plus importante pour laquelle SAACKE a opté pour le KR AGILUS WP qui répond au exigences élevées de la classe de protection IP 67. « Le robot n’est pas directement exposé au jet de KSS mais un brouillard KSS ou d’huile se forme pendant le changement de pièce », explique M. Kopp. Sans protection spéciale, des endommagements des joints des câbles ou du système de mesure pourraient avoir lieu.

Solution basée sur robots également pour d’autres centres d’affûtage de SAACKE

SAACKE a d’ores et déjà présenté le pilote de l’automatisation robotisée lors du salon EMO 2015 à Milan. « La réaction positive de nos clients nous a confirmé que cette offre représentait un complément important de notre gamme de prestations », résume M. Kopp. Le robot a entièrement répondu aux attentes de SAACKE en ce qui concerne la rapidité et la flexibilité.

L’interaction avec le robot KUKA a permis d’améliorer sensiblement le rendement de la machine.

Grâce à la réduction du temps de chargement (la durée définie par la directive VDI 2852 entre l’évacuation d’un outil et l’arrivée de l’outil suivant dans la même position d’usinage), le rendement de la machine a été sensiblement amélioré. De plus, le temps investi pour commander la machine a pu être nettement réduit grâce à la fiabilité du déroulement des opérations.

« Cette solution permet de réaliser sans problème une production en grandes séries de pièces », résume M. Kopp. C’est la raison pour laquelle SAACKE prévoit d’adapter l’automatisation robotisée à d’autres types de machines à l’avenir. Il est par exemple possible d’intégrer des fonctions supplémentaires telles qu’un marquage au laser des pièces.

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