Zunehmender Kostendruck, kürzere Produktlebenszyklen, demographischer Wandel: Die Industrie steht vor großen Herausforderungen – auch im Bereich der Gießerei. Automatisierte Fertigungslösungen gewinnen gerade dort immer mehr an Bedeutung. Denn sie tragen zu effizienteren Prozessen bei, die helfen, Kosten zu senken. Und sie bieten mehr Flexibilität und entlasten die Arbeitskräfte bei kritischen Tätigkeiten.
Gerade in einer Branche wie der Gießerei, die wie kaum eine andere für ihre fordernden Arbeitsbedingungen steht ist, ist das ein wichtiges Plus. Mit seiner umfassenden Kompetenz im Bereich der Automatisierung ist KUKA einer der weltweit führenden Spezialisten auf diesem Gebiet. KUKA bietet von der Roboterkomponente bis zum Peripheriekonzept das komplette Spektrum aus einer Hand. Auf der weltweit bedeutendsten Fachmesse für Gießereitechnik, der GIFA in Düsseldorf, können sich die Besucher vom 25. bis 29. Juni von den Stärken des Roboter- und Anlagenbauers überzeugen. Unter dem Motto „our products and expertise for your foundry“ präsentiert KUKA in Halle 16 an Stand E10 auf mehr als 500 Quadratmetern neue Produkte für die Gießereiumgebung. Dabei stehen innovative Robotertypen ebenso im Fokus wie Pressen für Gießereiautomation und die passenden Software-Lösungen.
Schiebe-Kipptisch-Presse: Für schnelle und präzise Gussteilentgratung
Die neue Generation der Schiebe-Kipptisch-Pressen (SKT), die KUKA auf der GIFA vorstellt, zeichnet sich durch noch mehr Effizienz bei der Gussteilentgratung und eine nutzerfreundliche Bedienung aus. Möglich machen das das Antriebskonzept mit einem Servomotor sowie die Dialog IV-Steuerung (DIV), die KUKA gemeinsam mit Kunden entwickelt hat.
Die intuitive Touch-Bedienung dieser Steuerungsgeneration sorgt für eine einfache Programmierung und reduziert Ausfallzeiten. Werkzeugspezifische Programme lassen sich schnell erstellen, ändern, speichern oder reproduzieren. Das Human Machine Interface (HMI) ist mit grafischen Symbolen ausgestattet und hat eine leicht verständliche und bedienbare Anwenderoberfläche. Die Dialog IV-Steuerung ermöglicht es dank Mehrfachbedienung, bis zu fünf Arbeitsschritte gleichzeitig auszuführen. Außerdem verfügt die Steuerung über einen Hardwarebutton für gießereitaugliche Bedienung, eine thermostatische Ölkühlung sowie Tanküberwachungselemente, variable Niederhaltersteuerung und eine USB-Schnittstelle.
Für eine erhebliche Effizienzsteigerung und deutlich kürzere Taktzeiten als konventionell angetriebenen Pressen sorgt der Servomotor-basierte Pumpenantrieb. Auch der Schwenkantrieb ist mit einem solchen Servomotor ausgestattet, optional auch mit Rückspeisemöglichkeit.
Mit dem Elektroantrieb des Kipptisches lassen sich die Geschwindigkeit der Pressprozesse steigern und die Zykluszeiten verkürzen – und so die Produktivität steigern. Die Pressen SKT SEP16 und SEP22 sind mit einem high-efficiency Elektroantrieb ausgestattet, optional kann Energie-Rückspeise-Managementsystem integriert werden. Um die Prozesse noch schneller auszuführen, sind weitere Features möglich, darunter stationäre und mitfahrende Seitenschiebersteuerungen, Zentral- und Werkzeugschmierung oder ein vergrößertes Bedientableau. Auch das Ausblasen erfolgt stationär und mitfahrend.
Wer die Vorteile der neuen Presse nutzen möchte, muss nicht zwingend neu kaufen. Auch eine Umrüstung ist möglich. Das effiziente Antriebskonzept kann einfach und schnell als Umbau-Kit für bereits vorhandene SKT-Pressen mit hydraulischem Antrieb von KUKA angewendet werden.
Präzise, schnell und langlebig: Neue Presse für Automationszellen
Das Entgraten von Gussteilen ist eine der schwierigsten und teuersten Aufgaben in der Druckgussindustrie. KUKA hat eine völlig neue effiziente und kostengünstige Entgratpresse entwickelt, die direkt in die Druckgießzelle integriert werden kann und auf der GIFA erstmals gezeigt wird. Trimmpressen und Trimmwerkzeuge entfernen dabei Grate, Übergänge und Überläufe an Aluminiumbauteilen. Auch diese Pressen sind mit der neuen Dialog IV-Steuerung ausgestattet.
Die Presse zeichnet sich durch Präzision, Schnelligkeit und Langlebigkeit aus. Sie verfügt über einen steifen Maschinenrahmen. Tischplatte, Stempel und Jochplatte sind als starre Stahlschweißkonstruktion hergestellt. Die Presse ist als Vier- oder Drei-Säulen-Version erhältlich, wobei die Drei-Säulen-Version einen besseren Zugang zum Trimmwerkzeug und damit ein schnelleres Beladen und einen einfacheren Werkzeugwechsel ermöglicht. Generell spielte das Handling bei der Konzeption der Presse eine wichtige Rolle. So verfügt sie bei geöffneter Position über eine große Öffnung zwischen Tisch und Stößel. Das garantiert einen guten Zugang zum Beladen der Bauteile mittels Roboter sowie ein schnelles und einfaches Entladen der entgrateten Bauteile. Die Presse ist flexibel im Einsatz und kann sowohl manuell als auch automatisch bedient werden, dazu ist Platz für ein ein Abgratband zum Austransport der Abgrate. Durch Spezialhydraulikzylinder verfügt die Presse über eine Presskraft von 500 kN. Dank des großen hydraulischen Kolbenhubs können auch Trimmwerkzeuge mit kleineren Werkzeughöhen verwendet werden. Die meisten modernen Profinet-Schnittstellen bieten eine einfache Integration von Funktionen in die Zellen-SPS oder in die SPS der Druckgießmaschine. Zu den weiteren Features gehören die automatische Fallsicherung des Stößels, die Tanküberwachung (Temperatur und Füllstand) und ein 9″-Touch-Display. Der Schaltschrank ist auf der Jochplatte angeordnet mit separatem HMI, dies kann außerhalb des Systemschutzes installiert werden.
Der KR 120 R2100 nano F exclusive: Waschzellen-Profi für Gießereien
Ob beim Kontakt mit Reinigungsflüssigkeiten, Hitze, Staub oder beim Handling flüssiger Metalle und schwerer Gewichte – der KR 120 R2100 nano F exclusive ist perfekt auf die extremen Arbeitsbedingungen in Reinigungsanlagen und mittleren und größeren Waschzellen optimiert. Er setzt damit Maßstäbe für umfassende Automatisierungslösungen in der Gießereibranche.
Der Roboter, der die KR QUANTEC Foundry-Familie im Kompaktbereich ergänzt, erfüllt die Schutzklasse IP69, seine Zentralhand die Schutzklassen IP67 und IP69. Der KR 120 R2100 nano F exclusive ist besonders robust – dank einer kompletten Kapselung der Mechanik und einer Druckluftbeaufschlagung des Mechanik-Innenraums, dank einer laugen-, säure-, hitze- und korrosionsbeständigen Schutzoberfläche, dank des beschichteten Getriebes, der doppelten Viton-Dichtungen in der kompletten Mechanik sowie des komplett innenliegenden Kabelsatzes mit der Option einer offenen, externen Energiezuführung. Mit seiner kompakten Reichweite von 2.100 Millimetern und einer Traglast von 120 Kilogramm eignet sich der sechsachsige Roboter besonders für die Arbeit auf engem Raum bei Temperaturen von 10 bis 55 Grad Celsius. Seine Positionswiederholgenauigkeit beträgt 0,06 Millimeter.
Software für Druckguss-Anlagen: Automation aus einer Hand
Vom Roboter bis zur Anlagenplanung: KUKA bietet Druckguss-Automation aus einer Hand. Deshalb präsentiert das Unternehmen auf der GIFA nicht nur das komplette Roboterportfolio für Gießereien, sondern auch Software-Lösungen wie KUKA.Sim. Mit der Simulations- und Offline-Programmiersoftware lassen sich Anlagen-Layouts einfach, schnell und effizient erstellen. Zusammen mit dem KUKA Partner Visual Components kann KUKA eine Druckgusshalle komplett in 3D simulieren. Der Anwender kann sie dann virtuell besichtigen. Die Softwarefunktion VectorMove in der Steuerung KRC4 ermöglicht es, bestimmte Achsen des Roboters nachgiebig zu schalten, damit sie auf externe Kräfte passiv „weich“ reagieren können. Dazu werden im kartesischen Raum Bewegungsdaten einfach vektoriell verschoben. Eine Funktion, die vor allem bei der automatisierten Teileentnahme an Druckgussmaschinen sinnvoll ist. Der Roboter fährt nach dem Gießprozess zur Entnahme in das geöffnete Werk-zeug, greift das Bauteil und wirft dieses nach Aktivierung von KUKA.VectorMove durch den Auswerfer vektoriell aus. KUKA.VectorMove ermöglicht damit einen deutlich vereinfachten Entnahmeprozess bei minimierten Werkzeugkosten.
Sensitives Fügen: Mensch und Roboter Hand in Hand
Wie Fügeprozesse im Zeitalter der Industrie 4.0 aussehen können, demonstriert KUKA mit dem sensitiven und nachgiebigen Leichtbauroboter LBR iiwa. In der Applikation „Speed & Sensitivity“ steht der LBR iiwa teilweise in einem geschützten Bereich – und das ganz bewusst: Die Applikation vereint maximale Geschwindigkeit des Roboters mit der direkten Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) in einer feinfühligen Montagesituation. Demonstriert wird eine Arbeitssituation, in der ein geschlossener und ein offener MRK-Bereich nebeneinander liegen. Im geschützten Bereich bewegt sich der Roboter mit einem Bauteil in Höchstgeschwindigkeit. Hohe Geschwindigkeiten bedeuten potenzielle Verletzungsgefahr, weshalb dieser Bereich über einen Lichtvorhang gesichert wurde. Schaltet der Roboter in den sicheren MRK-Betrieb um, kann er durch den Lichtvorhang hindurch in den gemeinsamen Arbeitsraum mit dem Menschen fahren. Hier montiert er sensitiv den Teil eines Automatikgetriebes und bewegt sich dabei entsprechend langsamer. Kommt ihm der Mensch bei der Montage des Bauteils in die Quere, reagiert der LBR iiwa sofort und stellt die Tätigkeit ein.
Industrie 4.0: Ausfallzeiten minimieren, Produktivität steigern
Megatrends wie Digitalisierung, Vernetzung und eine smarte Produktion spielen auch in der Gießereiumgebung eine immer wichtigere Rolle. Auf der GIFA präsentiert KUKA deshalb die Industrie-4.0-Lösung KUKA Connect.
Mit KUKA Connect bietet KUKA eine cloudbasierte Software-Plattform an. Sie ermöglicht es Kunden, überall und jederzeit auf die Daten ihrer KUKA Roboter zuzugreifen und diese zu analysieren. KUKA schafft damit – in Anlehnung an Industrie 4.0 und das Internet der Dinge – sozusagen das „Internet of Robotics“. Live-Analysen von KUKA Robotern, eine sichere Über-tragung der Daten an die Cloud, ein benutzerfreundliches und konfigurierbares Interface – KUKA Connect bietet Kunden einen individuellen, sicheren Mehrwert und schafft ein Höchstmaß an Transparenz. So lassen sich zum Beispiel die Produktivität der KUKA Roboter präzise nachvollziehen, Servicefälle genauer vorhersagen, Ausfallzeiten verringern und die Produktivität steigern. KUKA Connect erfordert keine Software-Installation, wodurch Kunden der sofortige Zugriff auf neue Features und Funktionen bereitsteht.
KUKA SmartProduction: intelligente Vernetzung prozessrelevanter Maschinen
Das Zusammenspiel von analoger und digitaler Welt ist ein elementarer Bestandteil von Industrie 4.0. Die Verbindung einer Produktionslinie mit der digitalen Welt erfolgt durch die Vernetzung aller beteiligten Komponenten – sowohl untereinander als auch mit der Cloud. Schließlich bestehen Produktionslinien aus einer Vielzahl von Sensoren, Aktoren, Netzwerkkomponenten und mehr, die alle über wertvolle Informationen verfügen. Damit diese Daten zur Steigerung der Prozessqualität verwendet werden können, müssen sie gemeinsam intelligent verarbeitet und visualisiert werden. KUKA SmartProduction macht genau das möglich. Die Software bereitet die Daten aller prozessrelevanten Maschinen und Komponenten für den Betreiber auf. Dabei können nicht nur KUKA Produkte in die SmartProduction Umgebung eingebunden werden, sondern alle aktiven Komponenten einer Fertigung. Sämtliche Daten werden in individuell konfigurierbaren Dashboards übersichtlich dargestellt. Die Datenspeicherung und -verarbeitung, die Verwaltung der Komponenten, eine vorausschauende Wartung oder Ereignis-Auswertungen erfolgen direkt in der Cloud. Alle Beteiligten haben zu jeder Zeit und an jedem Ort die volle Übersicht und Kontrolle über den Produktionsprozess – natürlich gemäß den höchsten Sicherheitsstandards.
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