KUKA传送耐火黏土管工业机器人方案

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。

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。