Robot della serie KR FORTEC presso il costruttore di macchine MERZ

KUKA KR FORTEC unisce quattro centri di lavorazione presso il costruttore di macchine MERZ

Perfetto concatenamento con sfruttamento ottimale.

La media impresa costituisce la spina dorsale dell’economia tedesca. Molti piccole e medie imprese sono aziende tradizionali e leader del mercato mondiale. Un simile “hidden champion” è il costruttore di macchine MERZ con sede nella città sveva di Hechingen. L’impresa fondata nel 1900 si è specializzata nella produzione di macchina per maglieria circolari a cilindro singolo con piccoli diametri nominali. L’azienda è leader mondiale nella costruzione di sistemi per maglieria circolare per la produzione di calze mediche e articoli di compressione.

Per essere competitiva anche in futuro, MERZ ha deciso di automatizzare quattro centri di lavorazione della produzione. L’obiettivo: aumentare qualità, flessibilità e produttività, ridurre al minimo i tempi di fermo macchina e accorciare i termini di consegna. È stato possibile conseguire il risultato con il robot KUKA del tipo KR 500 R2830 F (Foundry) della serie KR FORTEC. Dal 2015 concatena quattro centri di carico, riempie e svuota le stazioni di caricamento e garantisce un carico massimo ottimale delle macchine utensili. 

Automazione anche di piccoli lotti di produzione nel funzionamento a tre turni

Per l’impostazione del processo di produzione su soluzione automatizzata, la Maschinenfabrikant MERZ ha incaricato gli integratori SOFLEX Fertigungssteuerungs-GmbH e wbt automation GmbH & Co. KG. La competenza chiave della SOFLEX di Rottenburg fondata nel 1984 è l’attuazione di sistemi guida per impianti di produzione flessibili con numero di pezzi medi fino alla grandezza di lotto 1 e a una grande varietà di componenti.

Dell’esperienza del know-how della SOFLEX beneficiano i clienti di settori quali costruzione macchine, tecnologia dell’energia, industria ottica e della plastica, industria automobilistica e aeronautica. La wbt automation GmbH & Co. KG è stata fondata nel 2014 a Spaichingen e sostiene clienti della costruzione macchine e utensili, della tecnologia della chirurgia e della medicina, dell’industria automobilistica e dell’indotto dalla fase di lavorazione, alla produzione e al montaggio fino alla tecnica di collaudo. 

L’automazione dei quattro centri di produzione DMG - macchine utensili del fabbricante DMG MORI – doveva garantire nonostante lotti di grandezze inferiori, un funzionamento 24/7. Era richiesta l’integrazione di facile uso dell’impianto automatizzato nel panorama IT di MERZ ed erano indicati i requisiti in materia di ergonomia nelle stazioni di attrezzamento. SOFLEX e wbt automation hanno optato per una soluzione robotizzata. 

 

I robot offrono la massima flessibilità, per poter manovrare pallet di materie prime e macchine di dimensioni e peso diversi

Joachim Burkert, amministratore delegato di wbt automation
Il KR FORTEC in uno dei quattro impianti di lavorazione.

KUKA ha in assortimento il robot adatto per rispondere a queste esigenze: il KR 500 R2830 F della serie KR FORTEC per carichi pesanti. Per un grande spazio di lavoro viene combinato nell’applicazione con un’unità lineare KUKA. 

Il modello per l’automazione da MERZ è stato un progetto di riferimento di SOFLEX: un sistema di produzione, che predispone i pallet della macchina e la materie prima stoccata per la lavorazione successiva. Al centro dell’impianto campeggia il KR 500 R2830 F. Questo si sposta su un'unità lineare di tipo KL 1500-3 lunga 18 metri per azionare i quattro impianti di produzione contigui. Il compito del robot è caricare e scaricare le stazioni di caricamento dove i pallet della macchina vengono allestiti rispettivamente con i pezzi da lavorare o le materie prime.

Assume poi un ruolo determinante nel processo di lavorazione ed è l’elemento di collegamento tra i centri di lavorazione. Si occupa del trasporto automatico dei pallet della macchina e delle materie prime tra le stazioni di carico, le aree di stoccaggio e le macchine di processo. Così i quattro centri di lavorazione lavorano in modo completamente automatico 24 ore su 24. Il sistema di guida SOFLEX è stato inoltre integrato nella rete aziendale di IT.

“MERZ si immaginava il collegamento dell’impianto automatizzato nei flussi di informazioni interni all’azienda, per garantire la disponibilità automatica dei dati NC e di utensili per le macchine. È un fattore importante per evitare inutili tempi di fermo macchina e ottenere la massima produttività”, sottolinea Franz Klaiber, amministratore delegato di SOFLEX.

Collegamento robusto tra i centri di lavorazione

Il robot KUKA KR 500 R2830 F della serie per carichi pesanti KR FORTEC offre una portata fino a 500 kg e un raggio d’azione di oltre 2,8 metri, un’aree di lavoro eccezionalmente ampia con una considerevole distanza tra punto di riferimento e baricentro. La struttura compatta della serie KR FORTEC senza profili d'ingombro e l'aspetto più slanciato consentono, oltre che l'impiego in celle ristrette, configurazioni di celle del tutto nuove.

 

Nella versione speciale Foundry, è adatto a impianti molto sporchi e con alte temperature. Sia il polso F del robot che il robot nel suo complesso si distinguono per una verniciatura multistrato per fonderia con un ottimo livello di durezza finale, resilienza e resistenza all'attrito. La verniciatura ha una resistenza chimica agli acidi diluiti e alle soluzioni alcaline e ha una breve resistenza alla temperatura. Tutti i robot della serie KR FORTEC sono ottimizzati per l'impiego su unità lineari, come nel caso di MERZ.

L'unità lineare KL 1500-3 è stata concepita appositamente per carichi elevati. L’unità di movimento traslatorio aumenta nettamente la zona di lavoro del robot. L’asse di spostamento è particolarmente adatto a muovere pezzi o utensili all’interno della zona di lavoro del robot, per esempio per attrezzare diverse macchine.

Il KR FORTEC con la speciale Foundry hand è particolarmente resistente.

Obiettivi raggiunti, successo subito visibile

L’ottima collaborazione tra i due integratori è stata determinante per la realizzazione rapida e di successo dell’impianto. “Insieme con SOFLEX abbiamo definito con precisione e tempestivamente interfacce comuni e singole aree di lavoro. Inoltre abbiamo provato ampiamente il software e il sistema robot prima della messa in funzione”, conclude Burkert. Già a distanza di poco tempo dal periodo di addestramento, gli operatori dell’impresa MERZ avevano familiarizzato ottimamente con il robot. Tramite il quadro touch oggi possono impartire tutti i comandi necessari e tutte le attività senza particolari conoscenze in ambito robotico.

Tutti gli obiettivi prefissati sono stati raggiunti. Si aggiunga il fatto che grazie ai tempi di consegna più brevi e a una maggiore puntualità abbiamo nettamente migliorato la nostra assistenza. Non da ultimo, la soluzione robotizzata contribuisce a un più adeguato utilizzo delle macchine, a una qualità di livello più elevato e a processi interni migliori.

Siegfried Carl Keck, amministratore delegato di MERZ Maschinenbau GmbH
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