Zrobotyzowane walcowanie w kuźni z robotem KUKA KR QUANTEC Foundry

Roboty KUKA zdają egzamin nawet w najtrudniejszych warunkach. Kuźnia to pod wieloma względami ekstremalne środowisko pracy, ale nie dla robota KUKA KR QUANTEC w wersji Foundry. Z jego imponujących możliwości skorzystali inżynierowie z firmy Robot Partner, tworząc w pełni zrobotyzowane stanowisko do obsługi walcarki dla Kuźni Matrycowej z Lublina.

Roboty do przemysłu odlewniczego

Tam, gdzie standardowe roboty mogą okazać się niewystarczające, roboty KUKA w wersji Foundry radzą sobie bez problemów. Seria KUKA Foundry to roboty przeznaczone do pracy w przemyśle odlewniczym i metalurgicznym, czyli tam, gdzie warunki są więcej niż wymagające. Ich cechą szczególną jest konstrukcja odporna na wysoką temperaturę i uszkodzenia mechaniczne, a także specjalne uszczelnienia chroniące silnik i przekładnie osi.
Roboty KUKA w wersji Foundry z powodzeniem stosowane są również w Polsce. Jeden z nich od niedawna pracuje w Kuźni Matrycowej, nowoczesnej kuźni przemysłowej zlokalizowanej w Lublinie, zajmującej się produkcją odkuwek m.in. dla branży automotive. Robot z serii KUKA QUANTEC Foundry znalazł zastosowanie w projekcie pełnego zautomatyzowania obsługi walcarki, którego podjął się zespół inżynierów z firmy Robot Partner.


Kuźnia Matrycowa trafiła do nas dzięki poleceniu z Politechniki Lubelskiej, z którą blisko współpracujemy. W związku z tym, że była to pierwsza robotyzacja w tym zakładzie, poszukiwana była firma o wysokim poziomie wiedzy technicznej.

Radosław Prasał, wiceprezes Robot Partner.
Wizualizacja stanowiska obsługi walcarki w Kuźni Matrycowej

Wyzwania w robotyzacji procesu walcowania wzdłużnego

Jak podkreśla nasz rozmówca, robotyzacja walcowania wzdłużnego w Kuźni Matrycowej była przedsięwzięciem wymagającym zmierzenia się z wieloma specyficznymi problemami, ale też przynoszącym wiele korzyści z perspektywy klienta. Kluczowy aspekt w tym kontekście stanowiło wyeliminowanie z procesu kowala. Kuźnictwo to branża borykająca się obecnie z brakiem wykwalifikowanych pracowników. W przypadku omawianego procesu walcowania wzdłużnego w grę wchodzą elementy ważące ponad 10 kg, które z uwagi na wysoką temperaturę i specyfikę obróbki muszą być ciągle przytrzymywane za pośrednictwem kleszczy. Biorąc pod uwagę czas całego procesu (ok. 30 sekund), taka praca stanowiłaby duże obciążenie nawet dla najbardziej wprawionego kowala. Dążenie do pełnej automatyzacji było więc jak najbardziej uzasadnione.

Inny, równie istotny aspekt stanowiło zapewnienie kontroli nad czasem cyklu

W przypadku walcowania ręcznego nie ma możliwości zapewnienia czasu cyklu w taki sposób, by temperatura detalu w momencie opuszczania stanowiska była wciąż na tyle wysoka, aby detal nadawał się do dalszego kucia – wyjaśnia Radosław Prasał. – Zmienne czasy cyklu w przypadku pracy ręcznej powodowałyby powstawanie znacznie większej ilości odpadów. Klient na początku projektu przeprowadzał testy walcowania. Wynikało z nich, że przy pracy ręcznej nie dałoby się osiągnąć też tak wysokiej powtarzalności walcowania.

Robot KUKA KR QUANTEC w wersji Foundry świetnie sprawdza się w procesach produkcyjnych w bardzo wysokich temperaturach

Oprzyrządowanie w trudnym środowisku pracy

Jednym z największych wyzwań, przed jakimi stanęli inżynierowie z Robot Partner, było stworzenie głowicy przystosowanej do niemal ciągłej pracy z detalami o temperaturze przewyższającej 1300 °C oraz zapewniającej precyzyjne podanie detalu do narzędzi walcarki. Będąca autorskim rozwiązaniem zespołu Robot Partner głowica to kluczowy element stanowiska. Projektując ją, lubelscy inżynierowie zadbali o to, by w razie wystąpienia awarii głowica chroniła przed kolizją zarówno walcarkę, jak i robota. W tym celu została wyposażona w niezależny napęd i sterowanie. Dodatkowo zespół Robot Partner zastosował rozwiązania mające kompensować ewentualne różnice oporów i sił powstających podczas walcowania. Taka zmienność układu sił może pojawiać się w zależności od tego, jaka partia materiału trafia do walcarki.
Środowisko pracy stanowiska można uznać za wyjątkowo trudne, co przesądziło o wyborze sprawdzonego robota KUKA KR QUANTEC w wersji Foundry.

Dlaczego robot w wersji Foundry?

Od początku wiedzieliśmy, że musi to być wersja Foundry – przyznaje Radosław Prasał. – W Kuźni Matrycowej w trakcie produkcji detali matryce smarowane są środkami smarno-chłodzącymi, żeby zmniejszyć zużycie narzędzi, jak również izolować materiał narzędzia od bezpośredniego kontaktu z gorącym materiałem kutym. W związku z tym na hali osadza się dużo drobnych zanieczyszczeń powstających podczas samego kucia. Korpus robota musiał być więc uszczelniony, by sprostać takim warunkom pracy. Nie chcieliśmy też osłaniać korpusu robota tak, żeby nie wprowadzać zbędnych elementów eksploatacyjnych u klienta. W wersji Foundry nadgarstek ma powłokę częściowo odbijającą ciepło i zmodyfikowaną konstrukcję elementów mechanicznych. Pozwoliło nam to zamontować głowicę na robocie z pokrowcem tylko na chwytaku detali. 

Wzrost wydajności, bezpieczeństwa i stabilności produkcji dzięki robotowi

Stanowisko stworzone przez Robot Partner z powodzeniem pracuje w Kuźni Matrycowej. Główny cel został osiągnięty: robot przejął obowiązki kowala w pełnym zakresie: od pobrania półfabrykatu, przez proces czterozabiegowego walcowania, aż po odłożenie detalu na przenośnik łańcuchowy (wyjściowy). Automatyzacja procesu walcowania przełożyła się na osiągnięcie stałego współczynnika jego wydajności i co nie mniej istotne, pozytywnie wpłynęła na poziom bezpieczeństwa i stabilności produkcji w Kuźni Matrycowej. Dzięki inżynierom z Robot Partner Kuźnia Matrycowa otworzyła nowy rozdział w swojej działalności.

Firma Robot Partner Sp. z o.o. z Lublina zajmuje się projektowaniem i wdrażaniem kompletnych linii dla różnych gałęzi przemysłu. Firma należy do grona Oficjalnych Partnerów Systemowych KUKA.
Piotr Garbowski

Ustawienia plików cookie OK, odkryj KUKA

Niniejsza strona internetowa wykorzystuje pliki cookie (więcej na ten temat), aby zaoferować Państwu jak najlepszą obsługę online. W przypadku gdy będą Państwo dalej korzystać z naszej strony, będziemy wykorzystywać tylko pliki cookie niezbędne ze względów technicznych. Jeżeli klikną Państwo „OK, odkryj KUKA”, wyrażają Państwo zgodę dodatkowo na zastosowanie reklamowych plików cookie. Klikając na „Ustawienia plików cookie”, mogą Państwo wybrać, jakie pliki cookie będą wykorzystywane.

Ustawienia plików cookie