3电梯门生产的高度灵活的机器人单元

案例精选：

每年有超过80,000块电梯门板由慕尼黑的Meiller Aufzugtüren工厂生产，并且门板的尺寸无限变化多样，这对于生产则意味着必须处理特小的批次尺寸和无限的不同变化产品，鉴于这些因素的存在，就必须开发出能毫无问题应对所涉及要求的挑战的生产系统。

工厂负责人Klaus Schafranietz使用具有很高的自动化程度但并不是完全自动化的智能系统来完成生产任务：

“由于我们坚定地相信我们宽广的生产范围将超出完全自动化系统的能力，并且这将负面影响再加工时间，所以我们将直接采用混合系统。组合使用机器人辅助操作和手动操作已经被证明是高度有效的，每周可生产大约1,500块门板。”

无可否认地¬——这工作分项分配有些不均匀，操作员的工作仅限于金属板和型材的载入以及零件的夹持，而库卡的两台KR 150 R3300 prime K型工业机器人执行所有必须生产步骤：凸焊、点焊、装卸、冲压、成型和最终的放置。

当置换平台一侧的操作员正忙于装载和夹持时，另一侧已开始其工作：第一步，两台KR QUANTEC PRIME机器人启动所需的焊接，安装在为获得最大可达距离的底座上以及配备有专用焊枪1号机器人实施凸焊，此工艺提供了决定性的优势，即可一次性执行两次焊接：这样，KR QUANTEC PRIME就能将外部壳体的顶部和底部同时与外导轨相连接。

而安装在底座上的2号机器人同时将开放的U型导轨点焊到门板的底面上，此过程所花的时间比凸焊短，因此当1号机器人仍然在焊接时，2号机器人就已经利用Stäubli Connectors公司的刀具自动切换系统将其焊枪切换为真空机械爪，从而转变为装卸专家。

一旦完成所有凸焊焊缝，则2号机器人就会抓取门板并将其移动到冲压站，在此处将各排孔洞冲压到门板中。Klaus Schafraniet总结了这里重要的一些因素：“门的下导向件随后将被转入冲孔中，而这里所需的精度为2/10mm，将门板定位在冲孔机上的机器人就专门负责确保达到这一精度。

我们的KR QUANTEC PRIME机器人能快速、可靠和以最高精度完成此工作——尽管所要求的精度非常高，我们在此工作站处没有出现任何废品。”在冲压之后，机器人将门板移动到压力机处，此压力机将在某一角凸出的金属板部分稍微压缩，以排除掉导致伤害的可能。

当将门板放置于托盘上后，机器人的工作就结束了，在这一阶段门板可直接安装而不需要进一步的重新加工。此机器人系统可生产长度最大为3,500mm以及重量约为90kg的门板。得益于其最高为150kg的装载能力以及3301mm的可达距离，搬运超大尺寸的门板对于KR QUANTEC PRIME机器人来说都不是问题。

“利用新的系统，我们不仅可以达到最高的灵活性，而且还设置了生产质量的基准。KR QUANTEC PRIME焊接机器人以及使用的焊接工程技术确保完美焊缝以及精确确定的能量输入，门板在焊接过程中温度只会稍微升高，我们几乎不再遇到任何热变形、形变或旋转偏差，”Schafranietz总结道。

为了应对生产工程方面的无限变化，Meiller Aufzugtüren公司一贯使用具有各种参数设置的切削加工方案。当系统启动时，操作员只需要选择好材料——不锈钢、镀锌钢或热浸镀锌钢——以及门板的长度和宽度。而使用了机器人控制器的情况就相当不同。

KR C4不仅计算机器人动作，包括碰撞监测，而且还计算出每个点焊缝的参数和位置、所需的冲孔操作的次数和位置以及夹具的位置，而对每个门板所有这些操作都不断的重复执行。 

KUKA KR C4机器人因有着高级性能而在此任务方面令人印象深刻。此高性能控制器能轻易处理大量不同的方案以及各种复杂的控制任务。因此，PLC中不会存储任何参数，而是将参数保存在机器人控制器中。

西门子的PLC以及其基于WinCC的可视化系统只用于数据输入、状态指示以及置换平台、冲孔机和压力机等外围设备的控制。

总之，此系统不仅能提供令人印象深刻的灵活性、质量和操作便捷性，而且由于采用了库卡的现代机器人还提供了出色的经济性，而这一点正是Klaus Schafranietz感到特别满意的地方：“利用新的机器人单元，我们能为每个可直接安装的门板实现90s的周期时间。与老的龙门系统相比，这相当于令人难以置信的300%的增长。”

库卡机器人特技表演：

农业机械用工业机器人工作站

案例精选：

机器人焊接系统由含有两个机器人系统的工作站组成，两个机器人系统以倒置的状态安装在C型龙门支柱上。这两个机器人系统可在地面导向机构上移动，配备有两个旋转-转环-提升定位器。夹持直径、夹持高度和长度都为5m。

除此之外，也可装卸重量最大为4,500kg的工件。刀具中心点(TCP)校准是自动实施的，以便能确保一贯的高应用质量。每个机器人上方都设置有将过滤空气返回至车间中的抽气烟道。

同时，系统还提供了允许两个机器人切削加工同一零件或在一个工作站处分离多个零件的优势。使用了两个尤其适用于中等有效负荷的KUKA KR 30 L16机器人。在可达距离最大为3,102mm和定位精度为0.07mm的情况下，这些机器人是用于精确焊接工作实施的理想选择。

得益于较长的关节机械臂和较长的连接机械臂，这些机器人具有非常大的工作行程，以便能创造更多新的生产可能。这些机器人能用作地面安装或屋顶安装，也是用于个体系统布局的理想选择。

使用KUKA.Touch Sense软件还能使得针对工件形状或位置上的偏差进行补偿成为可能，这样能确保工件上的运动路径与主轮廓准确对应。KUKA.Arc Sense软件利用电弧穿越传感器实现缝隙跟踪。

实施这种机器人自动化解决方案能带来明显的生产率提升：在焊接以及装卸过程中缩短了周期时间，从而使得制造时间缩短超过50%。

终端客户和集成商都被基于机器人的解决方案所折服，并且不会排除进一步应用：“我们始终保持着与我们客户的联系，以便介绍我们提供的系统的优化和创新。我们也计划在Horsch公司生产过程中实施进一步自动化装备的可能，”SMT Systemtechnik有限公司的员工Kristina Schreider补充道。