Mais potência, maior raio de alcance: Robôs KUKA na produção de vidro

O construtor de máquinas LiSEC da Baixa Áustria implementa agora, pela primeira vez, robôs KUKA no carregamento do leito de têmpera.

As máquinas para a indústria de vidro plano são a área de atuação da LiSEC GmbH

A gama de produtos abrange desde sistemas de corte e classificação de vidro, componentes individuais e linhas de produção completas, bem como máquinas processadoras de bordas de vidro e sistemas de têmpera, o respectivo software e também os serviços apropriados. "Com as nossas máquinas os nossos clientes processam e refinam, por exemplo, vidro isolante para fachadas de vidro ou vidro para balaustradas", explica Bernhard Leitner, Product Manager Logistics na LiSEC. Da pequena empresa de processamento de vidro, fundada por Peter Lisec em 1961, surgiu dentro de quase 60 anos um grupo de construção de máquinas de atuação mundial com atualmente cerca de 1.250 colaboradores, dos quais aprox. 800 na sede em Seitenstetten. Entre os maiores mercados de vendas da empresa estão, além da Europa, os EUA, China, Austrália e Nova Zelândia. Na lista de clientes ao redor do mundo encontram-se renomados fabricantes de janelas, construtores de fachadas, processadores de vidro etc. "Em grandes corporações e empresas de médio porte da indústria de vidro plano, o grau de automação ganha cada vez mais importância", complementa Andreas Mader, Technical Expert & Project Coordinator na LiSEC. O pessoal da Baixa Áustria tem isso em conta, não por último através da consistente digitalização e integração de software de controle de produção e controle de máquinas em uma integração de máquinas superior.

Robôs KUKA em uso na LiSEC (c) Martin Gold

O know-how compatível na indústria de máquinas de vidro plano

Para ter essas soluções em mãos, a LiSEC desenvolve o software na própria empresa. Leitner: "Os nossos clientes se beneficiam, porque nós, como única empresa na indústria de máquinas de vidro plano, também podemos planejar e processar de forma abrangente grandes projetos." Para isso, a chave é o software, além da ampla gama de produtos. A receita do sucesso é rapidamente delineada: know-how. Leitner dá um insight: "Nós conhecemos a fundo os fluxos de produção internos da indústria de processamento de vidro, conhecemos o seu planejamento, execução e também os desafios desde o início." Disso resulta uma ampla competência de engenharia. A LiSEC está em uma situação afortunada, de sempre poder buscar dicas de si mesma. Pois a empresa opera uma empresa de processamento de vidro própria, a Glastech Produktions- und Processstechnik GmbH. Aqui também se encontram as origens da empresa. E do propósito de sempre construir as melhores máquinas para si mesmo, surgiu a competência principal do pessoal da Baixa Áustria. A intensa transferência interna de know-how se reflete na qualidade das máquinas e dos equipamentos, prezada por clientes no mundo todo.

Em comparação com sistemas transportadores de rolos, o robô pontua com uma vantagem em flexibilidade e precisão de repetição (c) Martin Gold

Distribuição de calor determina o posicionamento

Conforme já mencionado, a automação exerce um papel importante em muitos clientes da LiSEC. Em última análise, era apenas uma questão de tempo, até que robôs entrassem na fabricação de vidros planos, no exemplo concreto na chamada ocupação do leito de têmpera. No forno de têmpera o vidro isolante é aquecido a quase 700 °C e, em seguida, arrefecido muito rapidamente por meio de um fluxo de ar. Este processo, à primeira vista simples, tem mais do que aparenta: pois – para operar o forno de têmpera com grande volume de produção – devem ser levados em consideração, por exemplo, a inércia térmica dos rolos de transporte e observados os turbilhonamentos de ar gerados durante o processo. Um outro agravante, é que as placas de vidro geralmente são de tamanhos diferentes. Se ocorrerem falhas aqui – isto é: se houver uma distribuição desigual de calor na placa de vidro – surgem leves ondas na superfície, que reduzem de forma permanente a qualidade do vidro, pois elas iriam interferir sensivelmente no aspecto visual, por exemplo, em uma fachada de vidro. A LiSEC soluciona isso com a ocupação otimizada do leito de têmpera. As camadas de vidro isolante unidas na sequência correta são encaminhadas parte por parte em uma determinada posição alterável ao leito de têmpera, de acordo com um cálculo prévio altamente exigente em termos de software, que leva em consideração o máximo possível as condições térmicas no forno de têmpera. O exemplo mostra que valor o desenvolvimento interno de software tem na LiSEC.

Obviamente, a ocupação do leito de têmpera é estruturada completamente antes do fornecimento e testada minuciosamente.(c) Martin Gold

Avanço no quesito flexibilidade

"A estes elevados desafios ainda é acrescentada a individualização da instalação para cada cliente", explica Bernhard Leitner. "Também aqui oferecemos uma alta flexibilização, até diferentes ocupações e temperaturas de acordo com a estação do ano." E rapidamente se torna claro: sem um profundo entendimento do processo e um abrangente know-how – em especial também na parametrização do software – não se teria chance alguma no mercado. Tudo depende, contudo, do posicionamento exato do vidro antes da colocação no forno de têmpera. Essa tarefa até então era realizada por meio de sistemas transportadores de rolos, porém, eles apresentavam desvantagens: a necessidade de espaço era grande e a flexibilidade baixa, uma vez que eram possíveis apenas posições de referência fixas predefinidas. Para isso, a LiSEC utiliza agora pela primeira vez a nível mundial, um robô para um cliente australiano. As vantagens se mostram rapidamente: a flexibilidade no posicionamento agora é enorme – isso agora tem como consequência que as placas de vidro podem ser encaminhadas giradas ao forno de têmpera. "Com dimensões das placas de vidro de 3,30 m de largura, também é determinante o raio de alcance do robô", segundo Leitner. Com tais requisitos a oferta no mercado de robôs se torna rapidamente restrita.

A operabilidade simples e o abrangente pacote de serviços KUKA vem ao encontro dos usuários. (c) Martin Gold

Alta capacidade de carga com grande raio de alcance

Aqui a KUKA entra no jogo, pois graças à ampla gama de produtos, foi encontrado no portfólio do fabricante de robôs de atuação global um tipo, que atende de forma brilhante esta tarefa: o robô de seis eixos KR 180 R3500 ultra K pontua com capacidade de carga de 180 kg com raio de alcance de 3,5 m e baixo peso próprio. A propósito: se as placas de vidro forem mais pesadas, elas não são levantadas pelo robô, mas sim puxadas com apoio da almofada de ar. A velocidade é alta e, consequentemente, a produtividade: um aumento nítido em relação a transportadores de rolos. Além disso, há um dispêndio de manutenção consideravelmente menor – com simultânea melhor acessibilidade. "Outra característica do robô é a pequena área de instalação necessária", complementa o KUKA Account Manager Alexander Ahrer. Isso também se aplica em especial em modernizações da instalação, quando o espaço existente já é limitado.

O robô de seis eixos KR 180 R3500 ultra K dispõe de uma capacidade de carga de 180 kg com raio de alcance de 3,5 m (c) Martin Gold

Robô KUKA em uso

No caso concreto, o robô está posicionado na unidade linear KUKA KL 4000, que também é construída de forma esguia e, além disso, é totalmente parafusada. Ahrer: "Assim não são mais necessários trabalhos de solda durante a instalação." Para que a superfície das placas de vidro não tenha nenhum dano, elas naturalmente querem ser tratadas de forma suave. Também aqui vale: o robô de pega sensível é um claro avanço em relação ao sistema transportador de rolos. Além disso, as ventosas a vácuo são providas de um invólucro especial, que impede ao máximo as impressões. E ainda há outra grande vantagem na utilização do robô: a precisão de repetição de todo o processo é incrementada e com isso é aumentada uma identificação consideravelmente mais simples de falhas no processo.

Investimos continuamente para manter a operação dos nossos robôs o mais simples e segura possível, e para apoiar os clientes com o nosso know-how e serviços de engenharia. Isso vale, em especial, também para o ingresso.

Alexander Ahrer, Account Manager

Service como pacote completo

"Além do desempenho técnico, nos convenceu a facilidade de programar e colocar o robô em funcionamento", enfatiza a decisão certeira, Andreas Stöger, responsável pela programação na LiSEC. "Além disso, pudemos contar a todo momento com o apoio da KUKA. Os serviços relacionados ao produto foram e são excelentes." A propósito: após o processo de têmpera, um segundo robô idêntico descarrega o forno completando assim o sistema.