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.

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