Fabricante de ferramenta de precisão automatiza a alimentação de máquinas CNC

A Paul Horn GmbH de Tübingen iniciou a sua solução de automação primeiramente por conta própria e projetou e planejou sistemas, inclusive a sua tecnologia de agarramento. Para a programação dos robôs e do PLC no conceito geral, inclusive a colocação em funcionamento em nível global, a Horn recorreu à KUKA. Agora as suas instalações especialmente desenvolvidas para a fabricação de ferramentas de precisão estão em uso em todo o mundo.

Automação como resposta à diversidade de produtos e picos de pedidos

Com mais de 25.000 ferramentas padrão e mais de 150.000 soluções especiais, a diversidade é enorme na fábrica de ferramentas de metal duro Paul Horn GmbH em Tübingen. E para enfrentar exatamente essa diversidade de forma sustentável, a empresa de atuação global decidiu em 2018 automatizar uma parte da produção de forma flexível para o futuro. "Precisamos produzir nossos produtos de forma econômica, mesmo em pequenos tamanhos de lote. Por isso, necessitamos de soluções de automação muito flexíveis em combinação com as nossas próprias máquinas retíficas CNC", diz o Diretor Matthias Rommel. A Paul Horn GmbH decidiu equipar as instalações com um KR AGILUS, que monta de forma automatizada insertos indexáveis das mais diferentes famílias de produtos em um porta-peças e os encaminha à máquina CNC. Contudo: os desafios no caminho até lá foram grandes.

Solucionando desafios com o Customer Service da KUKA a bordo

No início as 35 famílias de produtos, com respectivamente diferentes parâmetros, tornaram a tarefa difícil para o KR AGILUS. "Nesse trabalho é importante a precisão exata da tecnologia de agarramento. A sua programação nos colocou internamente diante de grandes desafios", admite Rommel. Além disso, surgiram restrições devido a circunstâncias externas, como a falta de espaço e curtos tempos de ciclo. Por isso, a Horn decidiu, por meio do Customer Service da KUKA, trazer a bordo um parceiro experiente na área do Application Engineering, para levar o projeto a atingir o objetivo. Afinal, o software e a sua documentação representam um elemento determinante.

O que conta é a garra e a tecnologia de agarramento corretas. Assim, o robô controla todos os componentes e processos de usinagem.

Quatro sistemas baseados em robô atendem os mais diferentes componentes de 35 famílias de produtos.

Um pacote de software e quatro células de robô garantem uma enorme diversidade de produtos

Assim, a KUKA tornou-se o parceiro de programação do pessoal de Tübingen. Sven Göckes, programador de robôs de longa data na KUKA, ouviu as ideias e, com base nelas, projetou e definiu uma estrutura de programação e de software uniforme. "O objetivo era programar a solução de forma tão genérica, que pudéssemos expandir a diversidade de produtos a qualquer momento. Isso não foi fácil e também despertou a minha ambição", diz Göckes. Dois anos, muitas conversas conjuntas e depois de mais de 4.000 horas de programação, os sistemas estavam desenvolvidos e colocados em funcionamento para as diferentes famílias de produtos. Um fator de sucesso essencial foi o pacote de software KUKA.AppTech, que graças à sua estrutura modular se adapta perfeitamente ao conceito de produção da Paul Horn. Os respectivos módulos do KUKA.AppTech podem ser adaptados de forma ideal aos diferentes grupos de produtos, o que possibilita uma reprodutibilidade de fluxos de programação repetidos com baixo dispêndio.

Damos grande importância a um ambiente de trabalho moderno e sustentável. Com essas soluções, queremos nos diferenciar de concorrentes em uma região de forte economia e motivar os colaboradores.

Matthias Rommel, Diretor da Paul Horn GmbH

Através da alimentação mecânica: O acabamento certo para cada peça

Na Horn, o KR AGILUS está suspenso de cabeça para baixo no teto da célula no raio de alcance da máquina-ferramenta, de onde ele pode executar todos os movimentos. Um colaborador carrega de fora a célula com um palete e introduz no console de operação os respectivos parâmetros para os componentes ali existentes. Então o robô de alimentação inicia com o seu trabalho. Ele alinha e apanha os insertos indexáveis no porta-peças. O braço do robô conduz a peça a uma estação de câmera, que determina a posição de corte. Com esta informação o KR AGILUS posiciona o inserto indexável no suporte previsto para isso, o qual no passo seguinte é entregue à máquina CNC para a alimentação. O inserto indexável retificado retorna ao robô, que o coloca novamente no seu lugar de origem sobre o palete. Aqui não se perde tempo: enquanto uma peça é retificada, o robô já monta a próxima em um novo suporte.

Através da carga e descarga da máquina o KR AGILUS garante que cada inserto indexável receba o acabamento perfeito de forma confiável e em curtíssimo tempo.

Apropriado para os mais diferentes componentes: Flexibilidade para a produção do futuro

De um total de cerca de 300 máquinas da Paul Horn GmbH, atualmente 55 funcionam com o sistema desenvolvido pela KUKA – também nos EUA e na República Tcheca. Outros 27 KR AGILUS devem impulsionar ainda mais a automação da alimentação de máquinas-ferramenta. "Nosso principal objetivo é uma perspectiva de longo prazo. Com as novas instalações, esperamos ser mais flexíveis no futuro e podermos nós mesmos implementar novas famílias de produtos. Criamos a base através do trabalho conjunto com a KUKA", alegra-se o Diretor Rommel.

O sistema inovador para a alimentação das máquinas CNC convence com design esguio e desempenho.

A composição correta de software como receita de sucesso

Para no âmbito da alimentação de máquinas garantir a precisão no agarramento e cumprir curtos tempos de ciclo, foram utilizados diversos pacotes de software da KUKA. Assim, o pacote de software KUKA.AppTech de estrutura modular apoiou na programação das respectivas soluções. Para o suporte e planejamento da configuração de segurança foi usado o software de simulação KUKA.Sim. Com o software KUKA.SafeOperation foi possível definir virtualmente espaços de trabalho e áreas de proteção, e monitorá-los após a implementação no ambiente real.

Um ambiente de trabalho moderno, ergonômico, tecnologia inovadora – a equipe aprecia trabalhar com a automação de robôs.

Agora a interação entre o hardware e o software funciona sem problemas.

O uso da robótica na nossa produção nos facilita o cotidiano do trabalho. Através da automação atingimos mais precisão e maior velocidade. Além disso, a aplicação é operável de forma bastante intuitiva.

Luisa Baur, operadora de máquinas da Paul Horn GmbH

Ambiente de trabalho moderno, colaboradores motivados

A nova alimentação automatizada da KUKA permite que os colaboradores da Horn se concentrem ainda mais de forma objetiva na sua tarefa principal, a garantia da alta qualidade da técnica de usinagem. Aqui, por exemplo, também é útil o sistema de visualização miView da KUKA: com ele é possível, de acordo com os ajustes de usuário e baseado na introdução do usuário e da senha, gerar e visualizar os dados de operação e de exibição diretamente a partir do programa PLC. Isso funciona em vários idiomas. O miView também registra e grava automaticamente informações adicionais. O Diretor Matthias Rommel está certo de que este projeto foi apenas um primeiro passo e que muitos outros seguirão, nos quais a KUKA se tornou um parceiro fixo.