Siemens satsar på en flexibel KUKA-cell för samarbete mellan människa och robot vid tillverkning av elmotorer

Företagsenheten Motion Control på SIEMENS Division Digital Factory (DF) med säte i den tyska staden Erlangen är specialiserad på produktion av kraftfulla motorer, omriktare och styrningar

Med ett brett utbud av genomgående integrerade maskin- och programvara samt teknikbaserade tjänster hjälper Digital Factory (DF) produktionsföretag i hela världen att öka flexibiliteten och effektiviteten i deras tillverkningsprocesser samt att få ut produkterna på marknaden snabbare. I anläggningen i Bad Neustadt an der Saale bedriver Siemens en ledande fabrik för elmotorer. Där produceras bland annat motorerna för flera olika KUKA-robotar.

Med en erfarenhet av flera hundra tusen elmotorer och ca 1 700 anställda är den ledande fabriken ett innovativt exempel på modern teknik ”made in Germany”. Nu stödjer Siemens motorproduktionen i Bad Neustadt med den flexibla KUKA-lättviktsroboten LBR iiwa, som även kan arbeta tillsammans med sina mänskliga kollegor i den ledande fabriken.

Hos Siemens i Bad Neustadt arbetar LBR iiwa tillsammans med sina mänskliga kollegor i den ledande fabriken

Automatiserad hantering av arbetsstycken

Siemens i Bad Neustadt var på jakt efter en flexibel lösning för sin statortillverkning för att kunna automatisera den tidigare manuella och enkla uppgiften att överlämna och placera arbetsstycken, med bibehållen hög kvalitet och konstant åtkomlighet i arbetsutrymmet för människor.

KUKA LBR iiwa arbetar autonomt och kooperativt 

Tillsammans med Augsburg-baserade KUKA Systems GmbH och deras avdelning Advanced Technology Solutions har Siemens utvecklat en flexibel cell med KUKA-lättviktsroboten LBR iiwa. I Siemens fabrik i Bad Neustadt fungerar roboten som en effektiv mångsysslare: Monterad på ett chassi plockar den upp delen som ska bearbetas – statorn består av en grundkropp av stansad elektroplåt och aluminiumlagerskylt – från en arbetsstyckeshållare och överlämnar den till svarven för spånskärande bearbetning av statorerna.

Men inte nog med det – även kvalitetskontrollen sköts av robotar. Den griper tag i de färdigbearbetade delarna och läser av streckkoden. Efter en avblåsande rengöring av arbetsstyckena skickar lättviktsroboten dem vidare till mätningsstationen i en lutningsanordning. 

Småroboten tar delar som ska bearbetas ur en verktygshållare och överlämnar dem till svarven
Där fastställs eventuella avvikelser. Tack vare uppkopplad teknik går det med hjälp av exakt mätning och identifiering av varje komponent att fastställa huruvida korrigeringar behövs och i så fall implementera dem i systemet. Helt i enlighet med Industrie 4.0 organiserar systemet sig självt. Därefter sätter roboten delen i en plastlåda för leverans. Delar som måste justeras i maskinen hamnar i en mellansektion, den så kallade människa-robot-zonen, där människor och robotar arbetar tillsammans. Här kan operatören befinna sig tillsammans med roboten på ett säkert sätt och vid behov ta bort delar av arbetsstycket eller ändra dem.

Inget skyddsstängsel tack vare känslig robotteknik

Lättviktsroboten LBR iiwa på mindre än 30 kg arbetar för Siemens och är tack vare sin höga känslighet idealisk för samarbete mellan människa och robot. Med sina sju axlar är den inte bara agilare och rörligare än de flesta modeller av sitt slag. Vridmomentsensorer i alla axlar ger roboten dess känslighet, som gör att den registrerar och reagerar på hinder i rummet. Därmed bevisar KUKA att robotautomatisering och hög flexibilitet inte står i motsats till varandra. Genom att använda känslig robotteknik är samarbetet mellan människa och robot möjligt. Därmed behövs inte längre den tidigare inneslutningen eller ytterligare sensorer för komponentregistrering.

I människa-robot-zonen kan människor och robotar arbeta tillsammans tack vare den höga känsligheten

I början funderade vi på att låta en vanlig industrirobot sköta processen, men i så fall hade vi behövt förse cellen med ett säkerhetsstängsel. Vi ville ha mer flexibilitet, så att även operatören när som helst kunde ingripa och avlösa roboten vid behov.

Jochen Weber, ansvarig på Siemens ledande fabrik för produktlansering och utveckling av tillverkningstekniker

En lyckad, flexibel lösning

Därför bestämde vi oss för den flexibla lättviktsroboten LBR iiwa och den mobila KUKA-lösningen med ett ”mångsysslarkoncept”, där vi kunde tillämpa roboten allt efter behov och även skicka iväg den på ett enkelt sätt. Torsten Franz, projektchef i teamet för teknikutveckling, tillägger: ”En människa-robot-tillämpning var något nytt för oss. Med det nya systemet ville vi själva lära oss något nytt och på så sätt vidareutvecklas steg för steg. Det lyckades vi bra med i det gemensamma projektet med KUKA. Lösning är övertygande.”
Sensitive stator handling with KUKA’s LBR iiwa lightweight robot

Vi använder kakor för att kunna erbjuda dig bästa möjliga service även online. Här finns mer information.

OK