Большегрузный робот KUKA KR FORTEC 360 выполняет в Wieland Anlagentechnik трехмерные распилы.

В компании Wieland Anlagentechnik GmbH из Ной-Ульма, дочернем предприятии производителя заготовок Wieland-Werke AG, 50 сотрудников разрабатывают и строят высокопродуктивные специальные машины и технологическое производственное оборудование для механической обработки по индивидуальным запросам клиента.

Благодаря модульному спектру компонентов Wieland Anlagentechnik возможно структурированное подразделение, точное планирование и надежная реализация комплексных процессов. Так же как и в самом раннем применении компании из Ной-Ульма: На основе запроса заказчика должна разрабатываться концепция оборудования, в которой медные профильные штанги заостряются для дальнейшей обработки на волочильных станках и в завершение укрепляются. При заострении медных штанг применяется робот KUKA, управляющий пилой.

Поиск решения для обработки материалов с переменной толщиной и направлением резки

«Мы искали решение, чтобы полностью автоматизировать процесс заострения», – объясняет Андреас Видманн (Andreas Wiedmann), руководитель отдела разработки, маркетинга и сбыта в Wieland Anlagentechnik. «Заготовки при зажимании в положении обработки не могут выравниваться, а могут только фиксироваться. Это требовало подгонки распилов под положение заготовки в пространстве, причем толщина материала, так же как и направление распила, изменяется в ходе процесса.»

К тому же по сравнению с предыдущим, полуавтоматическим решением сотрудникам нужно было обеспечить заметное улучшение эргономичности. «Мы приняли в расчет решение с роботом, чтобы можно было свободно выполнять распилы в пространстве независимо от положения» – продолжает Видманн.

Обработка изображения для распознавания заготовок

Благодаря шести осям промышленного робота достигнута максимальная гибкость относительно других решений по автоматизации. При этом робот должен обладать высокой точностью траектории движения и иметь устойчивую, низковибрационную конструкцию. Из-за сложных требований к распознаванию медных заготовок существовала необходимость в тестах, которые были проведены в испытательных лабораториях KUKA Roboter GmbH. Начиная с первых исследований возможностей реализации и вплоть до интеграции системы на месте использования отделу разработки KUKA помогали эксперты по обработке изображений.

Связка профильных штанг сначала подается и разделяется оператором при помощи манипулятора. После этого осуществляется поперечная транспортировка до позиции зажимного приспособления и подача в него по рольгангу. При распознавании точного положения медного профиля Wieland Anlagentechnik делает ставку на систему KUKA.VisionTech, которая устанавливается и управляется на роботе KUKA.

Данные системы камер передаются на главный компьютер, интерпретируется программным обеспечением, а затем выводятся в виде 3D-кривой – процесс, который до автоматизированного решения еще осуществлялся вручную посредством письменной маркировки. На основе CAD-данных определяются распилы, которые затем передаются на робот KUKA. После этого он выполняет до четырех ориентированных в пространстве распилов по кривой с помощью ленточной пилы. На последующем этапе работы возникающий таким образом сердечник заострения, также ориентированный в пространстве, развальцовывается для укрепления мягкой меди.

Сочетание KR FORTEC и KUKA.Visiontech

Чтобы можно было установить тяжелые и выступающие ленточные пилы MEBA (расстояние между осями 1,35 м, наружные габариты более 2,00 м) и идеально принимать силы, возникающие в процессе, в Wieland Anlagentechnik приняли решение в пользу использования большегрузного робота KUKA серии KR FORTEC с грузоподъемностью 360 кг. Он подкупает плавным движением и надежным управлением пилой.

Название KR FORTEC означает «сила и динамика» – производное от Force и Forte. По сравнению с предшествующей серией преимущества серии KR FORTEC вполне очевидны. Благодаря переходу с технологии ременного привода на технологию зубчатого привода нет больше необходимости в ежегодной замене ремней, что снижает расходы на техобслуживание. При одинаковой грузоподъемности и радиусе действия KUKA смогла повысить осевые скорости на 18% по сравнению с предыдущими моделями. Это значительно сокращает длительность такта.

Упрощенное планирование и интуитивную переналадку на KR FORTEC обеспечивает согласование обозначений в портфолио KUKA, а также оставленные без изменений интерфейсы. Последовательная стратегия использования одинаковых деталей снижает расходы на техобслуживание и запчасти.

При распознавании деталей Wieland Anlagentechnik делает ставку на функциональный пакет KUKA.VisionTech, состоящий из программного обеспечения и камеры.

KUKA.VisionTech обслуживает как стационарные камеры, так и те, что установлены непосредственно на роботе. Решение «onBoard» работает без отдельного компьютера и снижает таким образом дополнительные затраты, так как нет необходимости в работе с внешним редактором изображений.

KUKA.VisionTech построена на библиотеках обработки изображений фирмы Cognex, лидере мирового рынка в области обработки изображений. Приложение при этом, типично для KUKA, составлено по принципу easy-to-use (легко использовать).

Полная автоматизация процесса заострения

Благодаря применению робота и системы обработки изображений KUKA в Wieland Anlagentechnik теперь стало возможным полностью автоматизировать процесс заострения.

Так мы достигаем не только заметно более высокой воспроизводимости процесса, несмотря на различно ориентированные заготовки, но также можем улучшить эргономику на рабочем месте.

Андреас Видманн, руководитель отдела разработки, маркетинга и сбыта в Wieland Anlagentechnik<br>

Также и смежные этапы, т.е. вальцевание сердечника заострения и последующее его вытягивание через матрицу становятся более надежными благодаря высокой точности воспроизведения заготовок. Wieland Anlagentechnik представляет новое решение на международных отраслевых ярмарках по металлообработке.