KUKA Industries Roboter verputzt Staplergabeln bei Kaup

A KUKA Industries limpa garfos de empilhadeira na empresa Kaup

A empresa KAUP fabrica e vende 40.000 acessórios de empilhadeira por ano para renomados fornecedores de empilhadeiras. Entre eles estão cerca de 8.000 garfos de empilhadeira, que devem ser fabricados. Após a solda até então eram necessários morosos trabalhos de limpeza manual para um acabamento ideal. Um sistema único da KUKA Industries automatiza agora este trabalho, para o qual anteriormente não existiam referências no mercado.

A situação inicial

Em uma área de 43.000 m² em Aschaffenburg, a empresa Kaup produz as mais diferentes "mãos" para empilhadeiras de todos os fabricantes conhecidos, por exemplo, também peças de montagem como dispositivos multi-paletes, braços de retenção, garras para caixas de papelão e tambores. 8.000 garfos de empilhadeira padronizados são produzidos usando um robô de solda de garfo em um sistema que foi desenvolvido e instalado pela KUKA. Através da solda automatizada das duas chapas, com espessuras entre 40 e 80 mm, é produzida a peça bruta em forma de L do garfo. Nos passos subsequentes os garfos são desbastados às dimensões exatas e é feito o acabamento dos pontos de solda.

A função

No passado a limpeza das peças brutas de garfos era um trabalho pesado no verdadeiro sentido da palavra, pois na Kaup dois colaboradores executavam o trabalho manualmente em turnos alternados. "Em 2014 nos demos conta de que a data da merecida aposentadoria dos dois colaboradores estava cada vez mais próxima", explica o Gerente de Produção Ernesto Martin. "Hoje quase é impossível encontrar colaboradores que estão dispostos a executar dia após dia uma função tão desgastante. Afinal de contas, estamos falando aqui de mais de 40 garfos por dia! Esse foi um dos motivos de falarmos sobre uma solução automatizada com o nosso parceiro de muitos anos, a KUKA.

Um outro motivo era – assim como em muitas outras empresas – que o tempo para a limpeza nunca realmente se encaixou muito bem no nosso cálculo dos tempos de ciclo. Nos processos de solda são contados os segundos, mas a limpeza manual demorava o quanto demorava. Assim, esses trabalhos secundários eram um gargalo no ciclo de produção."

A solução

Não é uma tarefa fácil, pois o resultado desejado, que suprimisse um posterior retrabalho, depende de muitos parâmetros, sequências de execução, valores medidos, análises de desgaste de ferramentas e experiências. A KUKA concebeu e instalou o sistema com base nas experiências adquiridas por parte do cliente e dos próprios especialistas de automação.

No sistema de 2 estações o robô forma o elemento central. Através de um sistema de troca de ferramentas, ele está em condições de executar todos os trabalhos de limpeza pendentes. Em cada estação um trabalhador carrega respectivamente duas peças brutas de garfo com a ajuda de um guindaste.

Anlage mit Messtaster um vor Schleifvorgang Parameter anzugleichen — Os valores efetivos de cada garfo são determinados com um apalpador de medição, que o robô assumiu da estação de troca de ferramentas.

Em peças desse tipo é impossível prevenir certas tolerâncias na pré-fabricação, por isso, o robô busca um apalpador de medição via radio da estação de troca de ferramentas e acessa os pontos relevantes. Os resultados de medição servem como base de correção para o programa de componentes armazenado. Segue então uma troca de ferramentas na qual a lixadeira angular (Flex) é usada com roda de lixa. Este é operado com ar comprimido como as ferramentas seguintes. Assim eles trabalham com uma maior flexibilidade no que se refere às tolerâncias de componentes. O programa varia a pressão de contato de acordo com a ferramenta e peça.

Se o esmeril ficar abaixo de um diâmetro mínimo decorrente do desgaste, ele é substituído por um novo na estação de troca de ferramentas. O robô executa o acabamento na borda interna do garfo através de uma roda de lixa, que ele apanha depois da devolução do esmeril.

Sistema de referência para a KUKA

O novo sistema de robô agora elimina as tolerâncias do processamento mecânico anterior, bem como de tolerâncias de componente por meio de ferramentas pneumáticas. O maior desafio foi a determinação dos respectivos parâmetros. Como não existia um sistema relativamente semelhante, foram criados programas de referência que a Kaup, baseado no próprio know-how, continua a expandir sucessivamente e a adaptar a outras funções e peças. Nas aplicações estão armazenadas informações como o ângulo de ataque da ferramenta, pressão de contato, avanço, desgaste por ciclo de esmerilhamento, vida útil esperada, assim como movimentos oscilantes adaptados, para abrir os poros de esmeril e lixas.

Werkzeugwechselstation mit Messeinrichtung und Fächerschleifer — Estação de troca de ferramentas com dispositivo de medição para o controle do diâmetro dos esmeris.

Através da ajuda da KUKA automatizamos um passo de produção muito impopular por causa do esforço físico, barulho e geração de muito pó. Pessoas agora realizarão tais funções de limpeza apenas quando se tratar de peças especiais não usuais. Ao mesmo tempo, com o novo sistema foi possível aumentar a velocidade em 50%, pois um ciclo leva apenas 8 minutos.

Ernesto Martin, Gerente de Produção na Kaup

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