Mer kraft, mer räckvidd: KUKA-robotar inom glasproduktion

Maskintillverkaren LiSEC från Niederösterreich använder nu för första gången robotar från KUKA vid lastning av härdningsytor.

Maskiner för planglasindustrin är LiSEC GmbH:s melodi

Produktutbudet omfattar glasskärnings- och sorteringssystem, enskilda komponenter och kompletta produktionslinjer samt maskiner för bearbetning av glaskanter och härdningssystem med tillhörande programvara, tillsammans med lämpliga tjänster. ”Med våra maskiner bearbetar och förädlar våra kunder till exempel isoleringsglas för glasfasader eller glas för trappräcken”, berättar Bernhard Leitner, Product Manager Logistics på LiSEC. På 60 år har det lilla glasbearbetningsföretaget, som grundades 1961 av Peter Lisec, vuxit till en globalt verksam maskinteknisk koncern med omkring 1 250 anställda, varav cirka 800 arbetar på huvudkontoret i Seitenstetten. Förutom Europa är USA, Kina, Australien och Nya Zeeland företagets största marknader. Välkända fönstertillverkare, fasadbyggare, glasförädlare etc. runt om i världen finns med bland kunderna. ”Graden av automatisering blir allt viktigare för stora och medelstora företag inom planglasindustrin”, tillägger Andreas Mader, Technical Expert & Project Coordinatior på LiSEC. Det Niederösterreich-baserade företaget har full koll på läget, inte minst tack vare den kontinuerliga digitaliseringen och integreringen av produktionsstyrningsprogram och maskinstyrning i ett överordnat anläggningsnätverk.

KUKA-robot i arbete på LiSEC (c) Martin Gold

Rätt expertis inom planglasmaskinindustrin

För att ha dessa lösningar ordentligt till hands utvecklar LiSEC programvaran internt. Leitner: ”Våra kunder gynnas av att vi är det enda företaget inom planglasmaskinindustrin som dessutom kan planera och hantera stora projekt på ett heltäckande sätt.” Förutom det breda produktsortimentet är det programvaran som är nyckeln till detta. Framgångsreceptet är enkelt: Expertis. Leitner ger en inblick: ”Vi känner till de interna produktionsprocesserna inom glasbearbetningsindustrin på djupet, och vi kan planeringen, bearbetningen och utmaningarna från grunden.” Detta resulterar i en bred ingenjörskompetens. Samtidigt har LiSEC den härliga förmånen att kunna hämta tips från sig själv om och om igen. Detta beror på att företaget driver en egen glasbearbetningsanläggning, Glastech Produktions- und Verfahrenstechnik GmbH. Det är också här som företaget har sitt ursprung. Ambitionen att alltid bygga de bästa maskinerna åt sig själva blev en kärnkompetens på företaget. Den intensiva interna kunskapsöverföringen återspeglas i maskinernas och systemens kvalitet som uppskattas av kunder över hela världen.

Jämfört med valstransportörer får roboten poäng för ökad flexibilitet och repeternoggrannhet (c) Martin Gold

Värmefördelningen bestämmer positioneringen

Automatisering spelar som sagt en viktig roll för många av LiSECs kunder. Det var därför bara en tidsfråga innan robotar skulle göra intåg i planglasproduktionen, i det här fallet i själva lastningen av härdningsytor. I härdningsugnen värms isoleringsglaset upp till nästan 700 °C och kyls sedan mycket snabbt med hjälp av ett luftflöde. Denna process, som kan låta enkel, är ganska komplex: Detta beror på att om man vill använda härdningsugnen med högt genomflöde måste man ta hänsyn till t.ex. transportrullarnas termiska tröghet och den luftturbulens som uppstår under processen. Detta kompliceras av att glasplattorna vanligtvis är av olika storlek. Om fel inträffar – dvs. om värmen fördelas ojämnt på glasplattan – uppstår små vågor på ytan, som permanent försämrar glaskvaliteten, eftersom de skulle störa det visuella intrycket på t.ex. en glasfasad. LiSEC motverkar detta genom att optimera lastning av härdningsytor.. Isoleringsglasskikten, som monteras i rätt ordning, matas bit för bit till härdningsytan i ett specifikt variabelt läge enligt en mycket sofistikerad programvaruberäkning, som tar hänsyn till de termiska förhållandena i härdningsugnen i så stor utsträckning som möjligt. Exemplet illustrerar värdet av LiSECs interna programvaruutveckling.

Självklart sker lastningen av härdningsytor helt och hållet före leverans och kontrolleras mycket ingående.(c) Martin Gold

Förbättrad flexibilitet

”Till dessa stora utmaningar kommer individualiseringen av systemet för varje kund”, förklarar Bernhard Leitner. ”Även här erbjuder vi en hög grad av flexibilitet, många olika beläggningar och temperaturer beroende på årstid.” En sak är säker: Utan en djup förståelse för processen och omfattande expertis – särskilt när det gäller parametrering av programvara – har man inte en chans på marknaden. Allt står och faller med glasets exakta placering innan det placeras i härdningsugnen. Denna uppgift sköttes tidigare av valstransportörer, men dessa hade vissa nackdelar: Utrymmesförbrukningen var hög och flexibiliteten låg, eftersom endast fördefinierade, fasta referenspositioner var möjliga. LiSEC använder nu för första gången i världen en robot fördetta ändamål i en anläggning för en australiensisk kund. Fördelarna blir snabbt uppenbara: Flexibiliteten i placeringen är nu enorm – det går till och med så långt att glasplattor nu kan föras till härdningsugnen i roterat läge. ”Med en bredd på 3,30 m på glasplattorna är robotens räckvidd också avgörande”, säger Leitner. Och med sådana krav blir utbudet på robotmarknaden snabbt smalt.

Den enkla användningen och det omfattande KUKA-servicepaketet är mycket bekvämt för användarna. (c) Martin Gold

Hög lastkapacitet med lång räckvidd

Det är här KUKA kommer in i bilden, för tack vare sitt breda produktsortiment hittade den globalt verksamma robottillverkaren en typ i sitt sortiment som på ett utmärkt sätt uppfyller denna uppgift: Den sexaxlade KR 180 R3500 ultra K har 180 kg nyttolast vid 3,5 meters räckvidd och låg egenvikt. Dessutom: Om glasplattorna är tyngre lyfts de inte av roboten utan dras med hjälp av luftkuddar. Hastigheten är hög och därmed också produktiviteten: en betydande ökning jämfört med valstransportörer. Dessutom är underhållsarbetet betydligt lägre – samtidigt som tillgängligheten förbättras. ”En annan egenskap hos roboten är den lilla ytan som krävs”, tillägger KUKAs Account Manager Alexander Ahrer. Detta spelar roll särskilt vid moderniseringar av anläggningar där utrymmet redan är begränsat.

Den sexaxlade roboten KR 180 R3500 ultra K har en nyttolast på 180 kg vid en räckvidd på 3,5 m (c) Martin Gold

KUKA-robot i arbete

I det här specifika fallet är roboten placerad på KUKA linjärenhet KL 4000 , som också har en smal konstruktion och är helt fastskruvad. Ahrer: ”Svetsarbete under installationen är inte längre nödvändigt på samma sätt.” För att se till att glasytan inte skadas vill man naturligtvis behandla den varsamt. Återigen gäller: Den känsliga griproboten är ett klart framsteg jämfört med valstransportören. Vakuumsugarna är också utrustade med ett särskilt skydd som förhindrar avtryck så långt det är möjligt. Det finns en annan stor fördel med att använda robotar: Repeternoggrannheten i hela processen ökar och det är mycket lättare att identifiera fel i processen.

Vi gör ständigt investeringar för att hålla driften av våra robotar så enkel och säker som möjligt och för att hjälpa kunderna med vårt kunnande och våra tekniska tjänster. Detta gäller i synnerhet för nybörjare.

Alexander Ahrer, Account Manager

Tjänsten som ett helhetspaket

”Förutom den tekniska prestandan övertygades vi av hur lätt roboten kunde programmeras och tas i drift”, betonar Andreas Stöger, ansvarig för programmering på LiSEC, angående det framgångsrika beslutet. ”Vi kunde också alltid lita på KUKAs stöd. Tjänsterna kring produkten var och är utmärkta.”Förresten: En till likadan robot lastar av ugnen efter härdningsprocessen och fulländar anläggningen.