Roboter-Programmierung

Andreas Mühlbauer,

Automatisierte Herstellung von Präzisionswerkzeug

Kaum eine Automatisierung funktioniert ohne das perfekte Zusammenspiel von Hard- und Software. Der Werkzeughersteller Paul Horn konstruierte und plante anfangs seine Anlagen zur Herstellung von Präzisionswerkzeugen inklusive deren Greiftechnik im Alleingang. Zur Programmierung der Roboter und der SPS im Gesamtkonzept einschließlich der Inbetriebnahme holte sich Horn dann Kuka für den Bereich Application Engineering an Bord.

Der KR Agilus sorgt dafür, dass jede Wendeschneidplatte zuverlässig und binnen kurzer Zeit den optimalen Schliff erhält. © Kuka

Mit mehr als 25.000 Standardwerkzeugen und über 150.000 Sonderlösungen ist die Vielfalt bei der Hartmetall-Werkzeugfabrik Paul Horn in Tübingen sehr groß. Und um genau dieser Vielfalt zukunftsfähig zu begegnen, entschied sich das weltweit tätige Unternehmen dazu, einen Teil der Produktion für die Zukunft flexibel zu automatisieren. "Wir müssen unsere Produkte auch bei kleinen Losgrößen wirtschaftlich produzieren. Daher benötigen wir sehr flexible Automationslösungen in Kombination mit unseren eigenen CNC-Schleifmaschinen", sagt Geschäftsführer Matthias Rommel. Paul Horn entschied sich, die Anlagen mit einem KR Agilus auszurüsten, der automatisiert Wendeschneidplatten verschiedener Produktfamilien auf einen Werkstückträger montiert und der CNC-Maschine zuführen sollte. Doch die Herausforderungen auf dem Weg dorthin waren groß.

35 Produktfamilien mit jeweils unterschiedlichen Parametern machten die Aufgabe für den KR Agilus anfangs schwierig. "Es kommt bei dieser Arbeit auf die exakte Genauigkeit der Greiftechnik an. Diese zu programmieren, hat uns intern vor Herausforderungen gestellt", gibt Rommel zu. Hinzu kamen Einschränkungen durch äußere Gegebenheiten wie Platzmangel und kurze Taktzeiten. Horn entschied sich, die Expertise von Kuka im Bereich des Application Engineering mit an Bord zu holen, um das Projekt ans Ziel zu bringen. Schließlich stellt die Software und deren Dokumentation einen entscheidenden Baustein in der Automatisierung dar.

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Ein Softwarepaket und vier Anlagentypen

So wurde Kuka zum Programmierpartner der Tübinger. Sven Göckes, langjähriger Roboterprogrammierer bei Kuka, ließ sich in die Ideen einweihen und hat daraufhin eine einheitliche Programmier- und Softwarestruktur projektiert und festgelegt. "Das Ziel war, die Lösung so generisch zu programmieren, dass wir die Produktvielfalt jederzeit erweitern können. Das war nicht einfach und hat auch meinen Ehrgeiz geweckt", sagt Göckes. Zwei Jahre, viele gemeinsame Gespräche und mehr als 4.000 Programmierstunden später waren die Anlagen für die verschiedenen Produktfamilien fertigentwickelt und in Betrieb genommen. Ein wesentlicher Erfolgsfaktor war dabei das Softwarepaket Kuka.AppTech, das durch seinen modularen Aufbau perfekt zum Produktionskonzept von Paul Horn passt. Die einzelnen Module von Kuka.AppTech lassen sich ideal auf die verschiedenen Produktgruppen anpassen, wodurch eine Reproduzierbarkeit sich wiederholender Programmierabläufe mit geringem Aufwand möglich ist.

Die Wendeschneidplatten automatisch positionieren

Die Lösung entstand dank des Zusammenspiels des schlanken, präzisen KR Agilus und verschiedener Kuka-Softwarepakete. © Kuka

Der KR Agilus hängt in den Anlagen bei Horn kopfüber an der Zellendecke, von wo aus er alle Bewegungen durchführen kann. Ein Mitarbeiter kann von außen die Zelle mit einer Palette bestücken und am Bedienpult die entsprechenden Parameter zu den darauf befindlichen Werkstücken eingeben. Dann richtet der KR Agilus die Wendeschneidplatten auf dem Werkstückträger aus und greift ihn. Der Roboterarm führt das Werkstück zu einer Kamerastation, die die Schneidenposition bestimmt. Mit dieser Information positioniert der KR Agilus die Wendeschneidplatte auf dem Träger, der im nächsten Schritt der CNC-Maschine zum Schleifen gebracht wird. Die fertig geschliffene Wendeschneidplatte kommt zurück zum Roboter, der diese wieder an ihrem ursprünglichen Platz auf der Palette ablegt. Dabei geht keine Zeit verloren: Während das eine Werkstück geschliffen wird, montiert der Roboter schon das nächste auf einem neuen Träger.

"Uns geht es dabei vor allem um eine langfristige Perspektive. Durch die neuen Anlagen rechnen wir damit, dass wir in Zukunft flexibler sein werden und neue Produktfamilien selbst implementieren können. Durch die gemeinsame Arbeit mit Kuka haben wir die Basis geschaffen", sagt Geschäftsführer Rommel.

Jonas Micheler, Global Content Marketing Manager Division Robotics, Kuka

Kuka, www.kuka.com/amb-2024

Hartmetall-Werkzeugfabrik Paul Horn, http://www.horn-group.com

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