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Más potencia, más alcance: Robots KUKA en la producción de vidrio

El fabricante de maquinaria austríaco LiSEC usa por primera vez robots de KUKA en la carga de bancadas de templado.


Las máquinas para la industria del vidrio plano son la especialización de LiSEC GmbH

La gama de productos incluye sistemas de corte y clasificación de vidrio, componentes individuales y líneas de producción completas, máquinas de mecanizado de bordes de vidrio, instalaciones de precarga y el software correspondiente, además del servicio adecuado. Con nuestras máquinas, nuestros clientes procesan y perfeccionan, entre otras cosas, el vidrio aislante para fachadas de vidrio o el vidrio para las barandillas de encofrado, tal y como nos explica Bernhard Leitner, director de productos del departamento de logística de LiSEC. La pequeña empresa de procesamiento de vidrio, fundada en 1961 por Peter Lisec, ha pasado a ser, en el plazo de 60 años, un grupo de ingeniería internacional con aproximadamente 1250 empleados, de los cuales unos 800 se encuentran en la sede principal de Seitenstetten. Entre los mayores mercados de la empresa se encuentran, además de Europa, Estados Unidos, China, Australia y Nueva Zelanda. Entre sus clientes, encontramos, entre otros, fabricantes de ventanas, constructores de fachadas y procesadores de vidrio procedentes de todo el mundo. «En el caso de los grandes grupos y las empresas medianas de la industria del vidrio plano, el grado de automatización adquiere cada vez más importancia», añade Andreas Mader, experto técnico y coordinador de proyectos de LiSEC. La empresa austríaca lo tiene muy en cuenta, sobre todo con la digitalización integral y la integración del software de control de producción y el control de la máquina en un conjunto de instalaciones de nivel superior.
Robots KUKA en acción en LiSEC (c) Martin Gold

Los conocimientos técnicos correspondientes en la industria de máquinas de vidrio plano 

Para tener el control de estas soluciones, LiSEC desarrolla el software en su propia empresa. Leitner: «Nuestros clientes se benefician porque somos la única empresa en la industria de máquinas de vidrio plano que es también capaz de planificar y desarrollar proyectos de gran tamaño». Para ello, el software es clave, además de la amplia gama de productos. La receta del éxito se consigue rápido: conocimientos técnicos. Leitner nos los explica: «Conocemos al detalle los procesos de producción internos de la industria de procesamiento del vidrio, sabemos cómo planificarlos y gestionarlos y también los retos que entrañan». Esto da como resultado una amplia competencia en ingeniería. En relación con todo esto, LiSEC se encuentra en la afortunada posición de poderse nutrir a sí misma de consejos siempre que lo necesita. De hecho, la empresa opera su propio servicio de procesamiento de vidrio, Glastech Produktions- und Verfahrenstechnik GmbH. Aquí también podemos encontrar los orígenes de la empresa. Gracias al esfuerzo dedicado a construir siempre las mejores máquinas por sí mismos, se convirtió en la competencia principal de la empresa austríaca. El intenso intercambio interno de conocimientos técnicos se refleja en la calidad de las máquinas e instalaciones tan valorada en todo el mundo.
En comparación con las instalaciones de alimentación por rodillos, el robot destaca por su mayor flexibilidad y repetibilidad (c) Martin Gold 

La distribución de calor determina el posicionamiento 

Como se mencionó anteriormente, la automatización juega un papel importante en muchos clientes de LiSEC. Al fin y al cabo, solo era cuestión de tiempo que los robots hicieran su debut en la fabricación de vidrio plano, como sucede en nuestro ejemplo, a través de la denominada colocación de la bancada de templado. En el horno de templado se calienta el vidrio aislante a unos 700 °C y, a continuación, se enfría muy rápidamente mediante una corriente de aire. Este proceso, que puede parecer simple, es bastante complejo; y es que, si se quiere utilizar el horno de templado a un alto rendimiento, debe tenerse en cuenta, por ejemplo, la inercia térmica de los rodillos de transporte y tener en cuenta las turbulencias de aire generadas durante el proceso. Por lo general, las planchas de vidrio son de diferentes tamaños. Si se producen errores en relación a esto, es decir, si hay una distribución desigual del calor en la placa de vidrio, se producen ligeras ondulaciones en la superficie, lo que reduce permanentemente la calidad del vidrio, ya que perturbarían gravemente la impresión visual de una fachada de vidrio, por ejemplo. LiSEC lo contrarresta con la colocación optimizada de la bancada de templado. Las capas de vidrio aislante ensambladas en el orden correcto se alimentan pieza por pieza a la bancada de templado en una determinada posición variable de acuerdo con un cálculo previo de software altamente sofisticado, que tiene en cuenta en gran medida las condiciones térmicas en el horno de templado. El ejemplo explica el valor que adopta el desarrollo de software propio de la empresa en LiSEC.
Como es lógico, la colocación de la bancada de templado se monta completamente antes del suministro y se comprueba de forma minuciosa.(c) Martin Gold 

Avance en flexibilidad 

«Además de estos difíciles retos, hay que sumar la individualización de la instalación para cada cliente», explica Bernhard Leitner. «En este caso, también ofrecemos una alta flexibilización en las que incluimos diferentes colocaciones y temperaturas dependiendo de la época del año». Sin una profunda comprensión del proceso y de los amplios conocimientos técnicos, especialmente en el caso de la parametrización de software, no tendríamos ninguna posibilidad en el mercado. Sin embargo, todo depende del posicionamiento exacto del vidrio antes de introducirlo en el horno de templado. Hasta ahora, esta tarea se ha llevado a cabo mediante instalaciones de alimentación por rodillos, pero estas tenían bastantes desventajas: un gran consumo de espacio y una escasa flexibilidad, ya que solo podían realizarse posiciones de referencia fijas predefinidas. LiSEC utiliza por primera vez en el mundo para ello un robot en una instalación para un cliente australiano. Las ventajas resultan rápidamente evidentes: ahora la flexibilidad del posicionamiento es realmente enorme, hasta el punto de que las planchas de vidrio se pueden introducir al horno de templado giradas. «No obstante, en las dimensiones de las placas de vidrio de una anchura de 3,30 m, el alcance del robot también es decisivo», afirma Leitner. Cuando hablamos de este tipo de requisitos, la oferta en el mercado de robots es muy escasa.

La facilidad de manejo y el paquete de servicio técnico integral de KUKA son una gran ventaja para los usuarios. (c) Martin Gold

Gran capacidad de carga y gran alcance

Aquí es donde KUKA entra en juego. Gracias a su amplia gama de productos, se encontró un modelo en la gama de productos del fabricante de robots internacional que cumple con esta función: el robot de seis ejes KR 180 R3500 ultra K destaca por su capacidad de carga de 180 kg con un alcance de 3,5 m y un peso propio reducido. Por cierto; si las planchas de vidrio son más pesadas, no las levanta el robot, sino que se arrastran mediante un soporte de colchón de aire. La velocidad es elevada y, por lo tanto, también lo es la productividad: un aumento significativo en comparación con la alimentación por rodillos. Además, se reducen los costes de mantenimiento y, al mismo tiempo, se mejora la accesibilidad. Otra característica del robot es la menor superficie que se necesita para instalarlo, añade el gestor de cuentas de KUKA, Alexander Ahrer. Esto también se aplica especialmente en el caso de la modernización de la instalación, si el espacio existente ya está limitado.
El robot de seis ejes KR 180 R3500 ultra K cuenta con una capacidad de carga de 180 kg con un alcance de 3,5 m (c) Martin Gold 

Robots KUKA en acción 

En concreto, el robot se instala en la unidad lineal KL 4000 de KUKA , que también se instala en poco espacio y va completamente atornillada. Ahrer: «Ya no es necesario soldar en la instalación». Para que la superficie de las planchas de vidrio no sufra ningún daño, se deben tratar con cuidado, como cabe esperar. Tampoco resulta un problema; el robot de agarre delicado es un avance significativo en comparación con la alimentación por rodillos. Además, las ventosas de vacío cuentan con una funda especial que evita las presiones en la medida de lo posible. Y todavía hay otra gran ventaja en el empleo de robots: se aumenta la repetibilidad de todo el proceso y, por lo tanto, se obtiene una identificación mucho más sencilla de los errores en el proceso.

Invertimos continuamente para mantener el manejo de nuestros robots lo más sencillo y seguro posible y prestar asistencia a los clientes con nuestros conocimientos técnicos y servicios de ingeniería. Especialmente cuando se trata de la introducción de nuestros productos.

Alexander Ahrer, gestor de cuentas

Servicio como paquete integral

«Además del rendimiento técnico, nos asombramos de lo fácil que se puede programar y poner en servicio el robot», así explica Andreas Stöger, responsable de la programación en LiSEC, cómo se tomó la decisión correcta. «Además, hemos podido contar en todo momento con el apoyo de KUKA. La prestación de servicios en relación con todo el producto ha sido y es excelentes». Por cierto, Un segundo robot idéntico descarga el horno después del proceso de endurecimiento y completa el sistema.

Desde la izquierda: Andreas Mader, experto técnico y coordinación de proyectos de LiSEC; Bernhard Leitner, director de productos del departamento de logística de LiSEC; Andreas Stöger, experto técnico de robótica de LiSEC y Alexander Ahrer, gestor de cuentas de KUKA (c) Martin Gold

LiSEC RHH - Sistema de manipulación robotizada para carga y descarga de la bancada de templado 

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