Tillverkare av precisionsverktyg automatiserar bestyckning av CNC-maskiner

När Paul Horn GmbH från Tübingen börja utveckla sin automationslösning gjorde man det på egen hand. Företaget konstruerade och planerade olika anläggningar med tillhörande gripteknik. Horn tog dock kontakt med KUKA när robotarna och PLC-systemet skulle programmeras och integreras i företagets helhetskoncept och för att få hjälp med den globala idrifttagningen. Idag är deras specialutvecklade anläggningar för tillverkning av precisionsverktyg i drift på flera platser i världen.

Automation som svar p? stor produktvariation och ordertoppar

Paul Horn GmbH i Tübingen tillverkar mer ?n 25?000 olika standardverktyg i h?rdmetall och ?ver 150?000 speciall?sningar. Den produktvariation som verktygsfabriken hanterar ?r h?pnadsv?ckande. F?r att kunna leverera denna stora variation ?ven i framtiden valde denna globala akt?r 2018 att automatisera en del av sin produktion p? ett flexibelt s?tt. ”Vi vill kunna producera v?ra produkter ?ven i sm? volymer p? ett l?nsamt s?tt. D?rf?r beh?ver vi superflexibla automationsl?sningar i kombination med v?ra egna CNC-slipmaskiner”, f?rklarar VD Matthias Rommel. Paul Horn GmbH valde att satsa p? en robot av typen KR AGILUS som skulle montera v?ndsk?r p? en arbetsstyckesh?llare och sedan s?tta in dem i en CNC-maskin – helt automatiserat och roboten skulle kunna hantera v?ndsk?r fr?n en l?ng rad produktserier. Men: Utmaningarna visade sig vara stora.

Inga utmaningar ?r f?r stora f?r KUKA:s Customer Service

35 produktserier med olika parametrar i varje serie blev till att b?rja med en sv?r uppgift f?r KR AGILUS. ”Griptekniken i dessa processer m?ste erbjuda maximal precision. Att sj?lva programmera detta visade sig vara sv?rt”, medger Rommel. D?rtill kom begr?nsningar p? grund av yttre omst?ndigheter som platsbrist och korta cykeltider. F?r att komma i m?l med projektet best?mde sig Horn d?rf?r f?r att b?rja samarbeta med en partner med l?ng erfarenhet av Application Engineering – KUKA:s Customer Service. En viktig komponent i varje projekt ?r programvaran och dess dokumentation.

Det handlar om att välja rätt gripper och rätt gripteknik till roboten. Först då kan roboten hantera alla arbetsstycken och bearbetningsprocesser.

Fyra robotbaserade anläggningar bearbetar vitt skilda komponenter till 35 olika produktserier.

Ett programvarupaket och fyra robotceller hanterar en stor m?ngd produktvarianter

Det var s? det gick till n?r KUKA blev programmeringspartner till f?retaget i Tübingen. Sven G?ckes, m?ng?rig robotprogrammerare hos KUKA, fick kundens idéer presenterade f?r sig och utvecklade sedan en enhetlig programmerings- och programvarustruktur. ”M?let var att programmera l?sningen s? generiskt som m?jligt f?r att n?r som helst kunna ut?ka v?r produktpalett. Det var inte enkelt, men jag k?nde att det h?r vill jag l?sa”, ber?ttar G?ckes. Tv? ?r, m?nga diskussioner och mer ?n 4?000 programmeringstimmar senare var anl?ggningarna f?rdigutvecklade och tagna i drift – och redo f?r alla produktserier. Att projektet lyckades berodde i h?g grad p? programvarupaketet KUKA.AppTech. Det faktum att paketet ?r uppbyggt i moduler passade perfekt till Paul Horns produktionskoncept. KUKA.AppTechs moduler kan anpassas optimalt till de olika produktgrupperna, vilket g?r det m?jligt att reproducera likartade programmeringsf?rlopp med minimal arbetsinsats.

Vi lägger stor vikt vid att vår arbetsmiljö ska upplevas modern och framtidsinriktad. Eftersom vi är verksamma i en ekonomiskt stark region behöver vi lösningar som gör att vi kan profilera oss gentemot våra konkurrenter och motivera våra medarbetare.

Matthias Rommel, VD för Paul Horn GmbH

Med robotstyrd bestyckning: optimal slipning av varje komponent

Hos Horn h?nger en robot av modell KR AGILUS i robotcellens tak inom r?ckh?ll f?r verktygsmaskinen. D?rifr?n kan roboten utf?ra alla sina processr?relser. En medarbetare matar in en palett i cellen fr?n utsidan och anger p? man?verpanelen vilka parametrar som ska till?mpas p? de komponenter som ligger p? paletten. D?refter b?rjar bestyckningsroboten att arbeta. Roboten riktar v?ndsk?ren p? arbetsstyckesh?llaren och griper tag i dem. Robotarmen f?r arbetsstycket till en kamerastation som best?mmer sk?rpositionen. Utifr?n denna information positionerar KR AGILUS v?ndsk?ret p? h?llaren, som i n?sta steg ?verf?rs till CNC-maskinen f?r bestyckning. Det f?rdigslipade v?ndsk?ret ?terf?rs till roboten, som l?gger tillbaka det p? dess ursprungliga plats p? paletten. Ingen tid g?r f?rlorad: Medan det f?rsta arbetsstycket slipas monterar roboten n?sta arbetsstycke p? en ny h?llare.

KR AGILUS-robotens tillförlitliga och snabba maskinbetjäning säkerställer att varje vändskär slipas perfekt.

Kan hantera vitt skilda produktvarianter: flexibilitet ?r A och O i framtidens produktionslandskap

Av Paul Horn GmbH:s cirka 300 maskiner har nu 55 den anl?ggning som utvecklats av KUKA – ?ven i USA och Tjeckien. Ytterligare 27 KR AGILUS kommer snart att ?ka automationsgraden vid bestyckningen av f?retagets verktygsmaskiner. ”F?r oss handlar det fr?mst om att satsa l?ngsiktigt. Vi r?knar med att de nya anl?ggningarna ska g?ra oss mer flexibla i framtiden och att vi ska kunna implementera nya produktserier p? egen hand. Tack vare samarbetet med KUKA har vi kunnat l?gga en god grund”, konstaterar VD Matthias Rommel n?jt.

Detta innovativa bestyckningssystem för CNC-maskiner har en strömlinjeformad, platsbesparande design och imponerande hög prestanda.

R?tt programvarukombination som framg?ngsrecept

F?r en s? h?g gripnoggrannhet som m?jligt vid maskinbestyckningen, och f?r att realisera de korta cykeltiderna, implementerades inte bara ett, utan flera programvarupaket fr?n KUKA. Till exempel kom programvarupaketet KUKA.AppTech v?l till pass n?r de olika l?sningarna skulle programmeras. Paketet ?r uppbyggt i moduler. Som allm?nt st?d och planeringsst?d f?r s?kerhetskonfigurationen anv?ndes simuleringsprogramvaran KUKA.Sim. Robotens arbets- och skyddsomr?den definierades virtuellt med programvaran KUKA.SafeOperation, som ?ven ?vervakar den verkliga milj?n efter drifts?ttningen.

En modern, ergonomisk arbetsplats i kombination med innovativ teknik – teamet uppskattar att arbeta med robotautomation.

Programvara och hårdvara arbetar nu störningsfritt tillsammans.

Robottekniken i vår produktion underlättar vår arbetsvardag. Automationslösningarna har lett till högre precision och produktionshastighet. Applikationen är dessutom mycket intuitiv att använda.

Luisa Baur, maskinoperatör hos Paul Horn GmbH

Modern arbetsmilj?, motiverade medarbetare

Tack vare KUKA:s nya automatiserade bestyckningsl?sning kan Horns medarbetare fokusera ?nnu b?ttre p? sin k?rnuppgift – att s?kerst?lla h?gsta m?jliga slipkvalitet. ?ven KUKA:s visualiseringssystem miView spelar en viktig roll: Med systemet kan man?ver- och indikeringsdata genereras och visualiseras direkt fr?n PLC-programmet baserat p? anv?ndarnamn och l?senord samt ?vriga anv?ndarinst?llningar. Detta fungerar p? flera spr?k. miView registrerar och sparar dessutom automatiskt statusinformation. VD Matthias Rommel ?r ?vertygad om att detta projekt endast ?r ett f?rsta steg och att m?nga fler kommer att f?lja med KUKA som fast samarbetspartner.