应用介绍 品牌名称：KUKA 产品参数 　　当前状况/任务 　　Wolfsh?her 陶土制品厂多年来一直寄希望与一种具有经济意义的自动化方案。例如，该公司在运输带有槽榫接合的耐火黏土管时，迄今为止都使用线性滑轨。由于相关的工厂即将停产，所以公司认为可以利用这次工厂搬家的机会来更新传送设备。 　　实施措施/解决方案 　　现在，耐火黏土管的传送工作由三台库卡机器人来进行；因此，公司的生产能力、产品质量以及灵活性都有了提高。三台机器人中包括一台四轴的码垛机器人 KR 180 PA 及两台六轴普通机器人 KR 45。由耐火黏土制成的毛坯被自动切割成 330 或者 660 mm 的长度。每四个 330 mm 长的管件及一个短的座圈作为一个单元，由 KR 45 此后码垛成一个塔。生产 660 mm 长度的管件时，两个管子和一个座圈组成一个单元。接着，它们被传送到管道生产设备的运输槽处。该处的操作人员在控制台的屏幕上选择适用于毛坯直径长度的程序。对于机器人，操作人员可以使用库卡控制面板。传送 330 mm 长的管道时，将交换着每次在槽内放两个管坯（可选择是否带座圈），然后将其传送到抓取位置。在那里，KR 180 PA 用真空吸持器抓取毛坯并将其放入管道横向运输装置的槽中。该运输装置同时向左右两边的槽榫接合切割工位各放入一个毛坯。座圈则将被倾倒在管道输送带上。切割工艺结束之后，横向输送装置将把管道送至两台 KR 45 机器人处。机器人抓起管坯，并将其竖着上下排置并套入已置于管道输送带上的座圈中。由于座圈被机械对中于一个规定的位置，所以 KR 45 可以将管道的堆垛位置精确到毫米。为此，机器人控制系统会通过一个集成于夹持器中的激光探测器对余下的距离不断进行测量。在该信息的基础上，可以对毛坯进行精确的定位。完成一个管道单元的堆垛以后，输送带就会将其输送到管道抓取装置处。管道抓取装置将管道单元抓起，并将其放到炉料车上。对于 660 mm 长的管道，操作人员工厂只需使用一台 KR 45 及一个管道横向输送装置。此外，在这种情况下，余下的六轴机器人每次只抓取一个毛坯，而 KR 180 PA 每两个周期还会多抓取一个座圈。前状况/任务 　　位于 Günzburg 附近的 Autenried II 工厂内，CREATON 公司希望将“MAGNUM”产品系列中超大型瓦片生产线进行现代化改造。这条每分钟能生产多达 60 个陶瓦的生产线用于生产波形瓦及其所属部件。以前，该领域的生产由人工进行。那时，每个工作人员每天必须抬起重达 1.5 吨的陶瓦。这项工作应该实现自动化。 　　实施措施/解决方案 　　现在，五台六轴库卡机器人 KR 125/3 已经接过了传送波形瓦的工作。其中一台机器人每次从干燥物品架上取下四个已经过干燥处理的陶瓦，干燥物品架通过输送带被送到抓取位置。在此之后，如有需要，则按照所需的式样为波形瓦上釉；上釉是一个最后加工阶段，经过上釉可使波形瓦表面呈现无光泽状态。然后，另一台 KR 125/3 每周期将四个陶瓦分别放入四个 H 盘中，CREATON 公司在熔炉中将 H 盘作为燃烧辅助装置使用。装有陶瓦的托盘被置于隧道窑小车之上，隧道窑小车驶过温度高达 1055°C 的熔炉；该小车的装载和卸载均是由提升机构来进行的。然后，第三台机器人从 H 盘中抓取四个已经烧制完毕的陶瓦，并将其放到输送装置上。输送装置将瓦片送到下两个 KR 125/3 处，这两台机器人互相配合以达到最优的成果。每台六轴机器人用可摆动的终端效应器抓取两个陶瓦，并将其分别放到安装在送料输送装置左右两侧的输送带上。两台机器人一起将每四个瓦片堆成一个小包裹，最后这种包裹将被自动堆垛起来。如该生产线用于生产陶瓦的附属部件，则 KR 125/3 每节拍只传送一个部件，这点跟传送瓦片时不同。操作人员可以简便迅速的通过库卡机器人控制系统的操作面板选择相应的程序，其熟悉的视窗操作界面为人机接口提供了很大的帮助。 　　系统部件/合同范围 　　五台库卡机器人 KR 125/3 　　五个以 PC 为基础的库卡机器人控制系统，包括带视窗操作界面的控制面板 　　各种夹持器 　　机器人编程 　　传送及输送装置 　　干燥设备及炉窑设备的 H Tray 设备 　　投入运行 　　结果/成效 　　灵活性 　　机器人及气动驱动的夹持器具有非常好的灵活性。KR 125/3 的夹持器可以传送波形瓦以及多达十种样式的附件。为此，每台 KR 125/3 有两个终端效应器，需要时可以自动更换。整个设备在 15 分钟内就可以完成装备更换，机器人自己的速度甚至更加迅速。 　　重复精度高 　　六轴机器人具有很高的重复精度，因此可以做到在传送 H 托盘时定位偏差不超过一毫米。 　　改善的工作环境 　　现在对于工作人员来说，每人每天不必再搬运 1.5 吨的物品。 　　经济效益高 　　通过这项投资，CREATON 获得了更高的质量及经济效益。举个例子来说，如按平方米计算，公司的产量已经翻了一番。 　　系统部件/合同范围 　　一台库卡码垛机器人 KR 180 PA 　　两台库卡机器人 KR 45 　　三个以 PC 为基础的库卡机器人控制系统，包括带有熟悉的视窗操作界面的控制面板 　　三个真空吸持器，该吸持器可以根据管道直径的不同进行调节 　　机器人编程 　　投入运行 　　由瑞士费尔斯伯格 FREYMATIC 股份公司提供。 　　结果/成效 　　码垛专家带来的领先地位 　　“码垛专家” KR 180 PA 是一种带有第五根被动轴的 4 轴机器人，其特有的、FEM 最优化的运动结构能够保证堆垛流程有效率的进行。由于具有较小的惯性力矩，它由碳纤维复合材料 CFK 制成的手臂具有很高的加速值。KR 180 PA 可以将重达 180 kg 的物体堆垛到 3000 mm 的高度。对于公司来说，这个大的作用范围正是选择机器人的决定性因素。另外，KR 180 PA 的生产成本也低于六轴机器人。大量使用标准元件也成就了该款机器人的成本优势。 　　生产能力显著提高 　　改为使用机器人之后，公司生产能力得到的显著的提高。在使用了机器人的生产领域内，Wolfsh?her 陶土制品厂现在的生产能力较之以前提高了 50%。此外，公司所需投入的人力明显减少。现在每分钟生产 16 个耐火黏土烟囱管的速度不仅要归功于机器人较短的循环时间，而且也是因为烟囱管的生产不再是一个接一个，而是在两个平行的工位上成对被装上槽榫。 　　更好的质量 　　现在，Wolfsh?her 陶土制品厂的产品质量得到了提高，因为机器人的工作重复精度高，并且传送毛坯时动作极为轻柔，因而避免了毛坯变形。 　　灵活性高 　　机器人的另外一个优点是其灵活性。例如，它可以传送直径在 120 至 200 mm 之间的五种大小的管道。 　　人员支出减少 　　库卡机器人不但可以减少相应的人工，而且能够减少不同的运输工作。因此，公司能够从人工支出减少、错误概率最小化及运输距离变短中获益。另外，使用机器人所造成的损失也较少。