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Automatisierte Schweißkantenvorbereitung mit einem KUKA QUANTEC-2
Mit einem KUKA QUANTEC-2 realisiert der Sondermaschinenbauer KURTH + HEUSER eine kompakte Fertigungszelle für Warmwasserspeicher und erreicht eine Zykluszeit von nur 15 Sekunden.
Vollautomatisierte Fertigungsanlage zur Schweißkantenvorbereitung
KURTH + HEUSER Sondermaschinenbau GmbH & Co. KG ist spezialisiert auf das Beschneiden und Randumformen von Blechhohlteilen. Für die Produktion von Warmwasserspeichern entwickelte der Sondermaschinenbauer eine vollautomatisierte Fertigungsanlage zur Schweißkantenvorbereitung von Böden und Deckeln. Herzstück der Lösung ist ein KR 120 R2700-2 von KUKA, der die Werkstücke präzise zwischen den Bearbeitungsstationen handhabt und damit eine Zykluszeit von nur 15 Sekunden ermöglicht.
Viele Aufgaben, wenig Platz, kurze Rüstzeiten
Die Herstellung von Böden und Deckeln für Warmwasserspeicher erfordert mehrere Bearbeitungsschritte, bevor die Bauteile in den anschließenden Schweißprozess überführt werden können. Dazu zählen das Beschneiden der Konturen, das Einbringen von Sicken, das Verrunden der Schnittgrate sowie die geordnete Abführung des anfallenden Schneidabfalls. Gleichzeitig standen die Verantwortlichen vor der Herausforderung, die Anlage auf begrenztem Raum zu realisieren. Trotz des kompakten Layouts sollten hohe Ausbringungsmengen erreicht, kurze Rüstzeiten ermöglicht und sowohl automatisierte als auch manuelle Betriebsarten unterstützt werden.
KR QUANTEC unterstützt Schweißprozess bei Kurth + Heuser
Auf engstem Raum übernimmt der KUKA Roboter das Handling der Blechteile.
Kompakte Lösung ohne Kompromisse
Gefordert war eine vollständig automatisierte Lösung für die Schweißkantenvorbereitung von Boiler-Böden und -Deckeln. Die Anlage sollte die Rohteile automatisch zuführen, sämtliche Bearbeitungsschritte durchführen und die fertigen Teile anschließend automatisiert ausschleusen. Darüber hinaus sollte die Möglichkeit bestehen, die Anlage bei kleinen Losgrößen oder Sonderteilen auch manuell zu be- und entladen. Die größte Herausforderung bestand darin, die hohen Produktivitätsanforderungen auf engem Raum umzusetzen. Die Lösung musste kompakt aufgebaut werden, ohne Kompromisse bei Leistung, Sicherheit und Flexibilität einzugehen.
KR QUANTEC erfüllt die Anforderungen
KURTH + HEUSER konzipierte eine Fertigungszelle mit zwei servo-hydraulisch gesteuerten Randbearbeitungsmaschinen. Eine der beiden Maschinen ist zusätzlich für den manuellen Betrieb ausgelegt, wodurch die geforderte Flexibilität für Kleinserien und Sonderanfertigungen sichergestellt wird. Die Automatisierung des Materialflusses übernimmt ein KUKA Roboter der QUANTEC-2 Baureihe mit KR C5-1 Steuerung. Ausgestattet mit einem Doppelgreifer auf Basis von Magnet- und Vakuumtechnik übernimmt er das präzise Handling der Werkstücke zwischen den Bearbeitungsstationen.
KR QUANTEC bewegt die Werkstücke zwischen den einzelnen Stationen
Für die Zu- und Abführung der Bauteile wurde die Anlage mit einem Gurtförderband für die Rohteile, zwei Förderbändern für den Schneidabfall sowie einer Schwerkraft-Rollenbahn für die fertig bearbeiteten Bauteile ausgestattet. Dadurch entsteht ein durchgängiger und effizienter Materialfluss ohne zusätzliche Handhabungsaufwände. Zusätzlich kommt die KUKA Technologie SafeOperation zum Einsatz. Sie ermöglicht die sichere Definition von Bewegungsbereichen und trägt dazu bei, die gesamte Anlage trotz eines leistungsstarken Roboters besonders kompakt auszulegen.
Große Tragkraft mit großem Bewegungsradius
Eine besondere Herausforderung bestand darin, einen Roboter einzusetzen, der sowohl hohe Traglasten als auch einen großen Arbeitsbereich abdecken kann, während gleichzeitig nur begrenzter Bauraum zur Verfügung stand. Die Entscheidung fiel auf den KUKA QUANTEC-2, da er die erforderliche Tragkraft mit einem großen Bewegungsradius verbindet. Dadurch können die Bauteile mit dem Doppelgreifer sicher aufgenommen, transportiert und positioniert werden. Gleichzeitig erlaubt die hohe kinematische Flexibilität komplexe Bewegungsabläufe selbst in engen Anlagenlayouts. Dank SafeOperation lassen sich sichere Bewegungsräume flexibel definieren und nahtlos in vorhandene Schutz- und Sicherheitskonzepte integrieren. Dies ermöglichte eine besonders platzsparende Umsetzung der Fertigungszelle.
Unsere Lösung vereint leistungsstarke Randbearbeitung, intelligente Fördertechnik und KUKA Robotik zu einem perfekt abgestimmten Gesamtsystem. Das Ergebnis: eine vollautomatisierte Schweißkantenvorbereitung, die wenig Platz benötigt und gleichzeitig maximale Prozesssicherheit bietet.
Hohe Produktivität bei 15 Sekunden Zykluszeit
Die Anlage befindet sich seit Juni 2024 erfolgreich im Produktionsbetrieb. Die geforderte Ausbringung mit einer Zykluszeit von 15 Sekunden wird vollständig erreicht. Gleichzeitig sorgen kurze und reproduzierbare Rüstvorgänge für eine hohe Anlagenverfügbarkeit und Flexibilität bei wechselnden Produktionsanforderungen. Durch die Automatisierung der Schweißkantenvorbereitung entstehen stabile und wiederholgenaue Prozesse. Das Ergebnis sind eine hohe Produktivität, eine gleichbleibend hohe Bearbeitungsqualität sowie ein kompaktes Anlagenkonzept, das den vorhandenen Bauraum optimal nutzt.
