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Piena flessibilità

Un robot KR 150 R2700 extra  della serie KUKA KR QUANTEC si occupa di caricare e scaricare le macchine utensili. Un robot KR 150 R2700 extra della serie KUKA KR QUANTEC si occupa di caricare e scaricare le macchine utensili.

Negli stabilimenti KUKA Roboter, due macchine utensili DMG MORI serie Sprint 65-3 e CTX beta 1250 TC-4A lavorano 14 pezzi, provenienti da fusione o taglio, che vengono poi impiegati nella fase successiva di montaggio dei robot realizzati dall’azienda. Per la loro produzione, vengono utilizzati i robot KUKA.

di Elisabetta Brendano

Dicembre 2015

Lo sviluppo e la produzione, oltre che la vendita di robot industriali, sistemi di controllo e software rappresentano i principali ambiti di competenza di KUKA Roboter. Anche per la sua produzione interna di robot l’azienda si affida all’automazione. La più recente soluzione di automazione di due centri di tornitura equipaggiati con robot, nel capannone 10, ha permesso di ottenere un aumento medio della produttività di oltre il 15%. In questo “centro di truciolatura”, che copre una superficie di 3.000 m2, vengono fabbricati i componenti utilizzati per produrre i robot KUKA. Dal 2013 due macchine utensili DMG MORI serie Sprint 65-3 e CTX beta 1250 TC-4A lavorano 14 pezzi, provenienti da fusione o taglio, che vengono poi usati nella fase successiva di montaggio dei robot. Questa soluzione di automazione garantisce alta flessibilità in uno spazio molto ridotto. Il sistema di alimentazione dei pezzi KS CycleMove di KUKA Systems offre un’ulteriore capacità di adeguamento delle celle. Inoltre, con il deposito temporaneo dei componenti è possibile coprire un ciclo di lavoro anche di otto ore e senza presidio.

Sollevamento, serraggio, deposito: dal pezzo grezzo al componente
Un robot KR 150 R2700 extra della serie KUKA KR QUANTEC si occupa di caricare e scaricare le macchine utensili. Le mansioni che effettua il robot all’interno della cella sono molteplici. Con una pinza elettromeccanica adeguata al componente da manipolare, in seguito a una verifica con sensori, il robot a sei assi preleva i pezzi grezzi dal carrello condotto sulla rotaia del KS CycleMove della cella. Il pezzo, serrato nelle ganasce a destra e a sinistra del mandrino principale e del contromandrino, viene lavorato su entrambi i lati. Se sono caricati entrambi i mandrini, è possibile lavorare due pezzi in parallelo. Una volta terminata la lavorazione, il robot preleva il pezzo finito dal contromandrino e lo posiziona per il trasporto su un pallet nella cella. A intervalli regolari viene effettuato il controllo della qualità. Il KR QUANTEC depone il componente nel cassetto di espulsione per consentire il controllo manuale fuori dalla cella.

Tornire, fresare e riequipaggiare
Mentre il centro di tornitura Sprint lavora in pochi minuti i segmenti da taglio per produrre componenti per i robot, il modello CTX a fianco lavora i getti e i segmenti da taglio in cicli di circa 30 minuti. Al momento, sullo Sprint vengono lavorati sette componenti che vanno dai bulloni per la serie KR QUANTEC dal diametro di 55 mm alle flange per robot per carichi pesanti della serie KR FORTEC dal diametro di 120 mm. Sulle macchine CTX vengono lavorati altrettanti pezzi, che comprendono carter per ruote cilindriche per il KR AGILUS e il KR QUANTEC con diametri che vanno rispettivamente da 95 a 246 mm. Diverse guide di alimentazione e ritorno consentono alla macchina di operare in autonomia con funzionamento su tre turni.

Ventose e carrelli: altre funzioni del robot
Una volta caricato tutto uno strato del pallet con i componenti lavorati, il robot preleva la ventosa e rileva da un altro pallet un cartone d’interfalda, che depone sullo strato completo di pezzi finiti. Anche i carrelli vuoti sui binari di alimentazione del KS CycleMove rientrano nelle operazioni assunte dal robot a sei assi. Quando i carrelli sono vuoti, il robot li posiziona sulla guida di ritorno. I carrelli vuoti ritornano sul binario superiore inclinato fino alla postazione di inserimento, dove l’operatore carica nuovamente il carrello con i pezzi grezzi. “Siamo pienamente soddisfatti dell’automazione dei centri di tornitura con i robot. La produzione nei nostri stabilimenti avviene con ottimi livelli di qualità e a un prezzo estremamente competitivo, rappresentando un enorme vantaggio per la nostra produzione di robot”, afferma Florian Hofmann, direttore del reparto truciolatura, che conferma così la sua soddisfazione per questa soluzione.

Automazione efficiente, flessibile e compatta
La priorità nel processo di automazione dei centri di tornitura era quella di assicurare un’elevata flessibilità di produzione. I vantaggi offerti dalla soluzione robotizzata riguardano sia il gran numero di componenti diversi lavorabili che l’adeguamento flessibile dei lotti alle quantità richieste per il montaggio del robot. Entrambe le macchine sono già equipaggiate per ampliare la gamma di pezzi qualora necessario. Il programma di produzione, calibrato perfettamente per rispondere alle esigenze del montaggio, consente di ridurre al minimo le operazioni di riequipaggiamento, come ad esempio la sostituzione delle ganasce di presa sul robot. L’impiego del KS CycleMove permette di depositare temporaneamente i componenti e ottimizzare i cicli del centro di tornitura in assenza di personale. Inoltre, il sistema di alimentazione dei componenti è basato sul principio di trasporto a gravità, pertanto privo di azionamenti elettrici. Ciò assicura un funzionamento economico e un’elevata disponibilità. Con componenti sottili e un polso compatto, che vengono impiegati per i robot della serie KR QUANTEC, è possibile ridurre al minimo le dimensioni della cella e adeguarla perfettamente alle condizioni di spazio disponibile nello stabilimento. Con circa 3.000 mm di raggio d’azione massimo, il robot a sei assi è in grado di raggiungere senza problemi tutte le stazioni di lavoro. Allo stesso tempo il peso del robot, ridotto del 13% rispetto al modello precedente, assicura massima efficienza energetica oltre che un’elevata dinamicità. “Con l’automazione del centro di tornitura è possibile aumentare notevolmente la produttività”, conclude Andreas Schuhbauer, responsabile del comparto per l’automazione delle macchine utensili, sottolineando gli enormi vantaggi offerti dalle soluzioni di automazione con robot. E aggiunge: “Questo ci ha permesso di ridurre i costi per ogni componente e, contemporaneamente, di aumentare le ore di esercizio senza risorse aggiuntive”.

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