KUKA KR FORTEC 360 nagy teljesítményű robot végez 3D-s fűrészvágásokat a Wieland Anlagentechnik cégnél.

A Neu-Ulmban működő Wieland Anlagentechnik GmbH, a félkész termékeket gyártó Wieland-Werke AG egyik leányvállalata nagy produktivitású, különleges gépeket és gyártóberendezéseket fejleszt és gyárt 50 munkatársával mechanikus megmunkáláshoz, egyedi ügyféligények szerint.

A Wieland Anlagentechnik moduláris komponensspektrumának köszönhetően az összetett eljárások strukturáltan feloszthatók, pontosan megtervezhetők és biztonságosan megvalósíthatók. Csakúgy, mint a neu-ulmi cég legújabb alkalmazása esetében: egy ügyféligény alapján olyan berendezéskoncepciót kellett kifejleszteni, amelynek keretében réz profilrudak kerülnek kihegyezésre majd rögzítésre húzópadon való további megmunkáláshoz. A rézrudak hegyezése KUKA robot alkalmazásával történik.

Megoldást kerestünk a változó anyagvastagsághoz és fűrészelési irányhoz

„Olyan megoldást kerestünk, amelynek segítségével a hegyezési folyamat teljesen automatikussá tehető”, magyarázza Andreas Wiedmann, a Wieland Anlagentechnik fejlesztési, marketing és értékesítési részlegének vezetője. „A munkadarabok a megmunkálási pozícióban való befogáskor nem igazíthatók be, hanem csak rögzíthetők. Ez szükségessé tette, hogy a vágások alkalmazkodjanak a munkadarab térbeli helyzetéhez, mégpedig úgy, hogy a folyamat során az anyagvastagság és a vágás iránya is változik.”

Emellett a korábbi félautomata megoldáshoz képest jelentősen javítani kellett az ergonómiai jellemzőkön is. „A vágások szabad és a térben független elvégzése érdekében csak robot alkalmazása jöhetett szóba számunka megoldásként”, folytatja Wiedmann.

Képfeldolgozás a munkadarabok felismeréséhez

Az ipari robot hat tengelye révén maximális rugalmasság érhető el más automatizálási megoldásokhoz viszonyítva. A robotnak nagy pályakövetési pontossággal és stabil, ingadozásmentes felépítéssel kell rendelkeznie. A réz munkadarabok felismerésével szemben támasztott magas követelmények miatt megelőző tesztekre volt szükség, amelyek elvégzésére a KUKA Roboter GmbH kísérleti laboratóriumaiban került sor. Az első megvalósíthatósági tanulmánytól egészen a helyi integrációtámogatásig képfeldolgozási szakemberek segítették a KUKA Engineering részlegének munkáját.

A profilrudakból álló köteget a berendezéshez való hozzávezetés után a kezelő szétválasztja egy manipulátor segítségével. Ezt követően kerül sor a befogószerkezethez való keresztirányú szállításra, és az abba való bevezetésre egy görgősor segítségével. A rézprofilok pontos helyzetének érzékeléséhez a Wieland Anlagentechnik a KUKA.VisionTech System-et választotta, amely a KUKA robotra szerelve üzemel.

A kamerarendszer adatai egy vezérlő számítógépre kerülnek, ahol egy szoftver feldolgozza, majd háromdimenziós vágási görbeként jeleníti meg azokat – ez a folyamat az automatizált megoldást megelőzően kézi jelölések segítségével ment végbe. A vágási műveletek CAD-adatok alapján kerülnek meghatározásra, majd továbbításra a KUKA robothoz. A robot ezt követően max. négy térben betájolt vágást hajt végre a szalagfűrésszel. Az ezt követő munkalépésben az így létrejött, szintén térben betájolt, kihegyezett munkadarab hengerelésre kerül, a lágy réz megszilárdítása céljából.

A KR FORTEC és a KUKA.Visiontech kombinációja

A súlyos és terjedelmes MEBA szalagfűrész (1,35 m tengelytávolság és 2,00 m feletti külső méretek) és a folyamaterők ideális kezelése érdekében a Wieland Anlagentechnik a KR FORTEC sorozathoz tartozó, 360 kg-os teherbírású, nagy teljesítményű KUKA robot alkalmazása mellett döntött. Ez a robot kilengésmentes mozgása és biztos fűrészvezetése révén nyújt meggyőző teljesítményt.

A KR FORTEC név az erő és a dinamika jelképe – a force és a forte szavak ötvözete. A KR FORTEC család egyértelmű előnyökkel bír elődjével, az előző sorozattal szemben. A szíjhajtásról fogaskerék-technikára való átállással feleslegessé válik az éves szíjcsere, ami csökkenti a karbantartási költségeket. Azonos teherbírás és hatótávolság mellett a KUKA az előző modellhez viszonyítva akár 18 százalékkal növelte a tengelysebességet. Ez jelentősen csökkenti az ütemidőt.

Az egyszerűbb tervezés és a KR FORTEC-re való felhasználóbarát átállás érdekében módosítottuk a KUKA-portfólióban használt kifejezéseket, az interfészek pedig változatlanok. Az alkatrészek következetes kompatibilitásának köszönhetően csökkennek a karbantartási és a pótalkatrészköltségek.

Az alkatrészek felismeréséhez a Wieland Anlagentechnik a szoftverből és kamerából álló KUKA.VisionTech funkciós csomagot választotta.

A KUKA.VisionTech mind rögzített, mind közvetlenül a robotra felszerelt kamerával használható. Az „onBoard” változat külön számítógéphardver nélkül működik, ezáltal csökkentve a többletköltségeket, mivel a külső képfeldolgozó eszközzel végzett munka így kiesik.

A KUKA.VisionTech a képfeldolgozási ágazat világpiaci vezetője, a Cognex cég képfeldolgozási könyvtáraira épít. Az alkalmazás a KUKA megoldásaira oly jellemző módon, könnyen használhatóan kerül kialakításra.

Teljesen automatizált hegyezési folyamat

A robot és a KUKA képfelismerő rendszer alkalmazása lehetővé tette a Wieland Anlagentechnik számára a hegyezési folyamat teljes automatizálását.

Így nem csupán az eljárás ismétlési pontosságát fokozhatjuk nagymértékben a munkadarabok eltérő tájolása ellenére, hanem a munkahelyi ergonómián is javíthatunk.

Andreas Wiedmann, a Wieland Anlagentechnik fejlesztési, marketing és értékesítési vezetője<br>

Az ezt követő lépések, tehát a kihegyezett munkadarabok hengerelése majd egy matricán keresztül történő húzása ugyancsak folyamatbiztosabbá válnak a munkadarabok pontos reprodukálhatóságának köszönhetően. A Wieland Anlagentechnik nemzetközi fémmegmunkálási szakvásárokon mutatja be az új megoldást.