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Frästechnik

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duotherm Stark verfügt seit Januar über einen Kuka-Fräsroboter

Im Dezember 2018 haben wir die Firma AMI Fördertechnik als Generalunternehmer beauftragt, eine Fräszelle mit zwei Arbeitsplätzen zu bauen. Seit Mitte Januar 2020 ist die Fräszelle bestehend aus einem Kuka KR180 R2500 (sechs Achsen) und zwei KP-HV 2600 HW Positionierern (je zwei Achsen) bei uns im Einsatz. Dadurch stehen uns in der Summe zehn Achsen zur Verfügung, von denen wir acht Achsen simultan verwenden können. Vorgaben von unserer Seite waren:

  • Automatischer Werkzeugwechsel
  • Vermessen der Werkzeuge bei jedem Werkzeugwechsel
  • Die Programmierung des Roboters erfolgt mit CAMWorks
  • Dimension der Werkstücke bis: 1500x1500x1000mm
  • Die Arbeitstische müssen sich drehen ( ±185°) und schwenken (+67°) können

Die Firma AMI hat die Anlage geplant und gebaut. Der Roboter ist durch Rolltore von den Positionierern getrennt. Dies ermöglicht das Be- und Entladen des einen Positionierers während auf dem Anderen gearbeitet wird, ohne die Sicherheit unserer Mitarbeiter zu gefährden. Durch die beiden Positionierer können wir Bearbeitungszeiten reduzieren bzw. pseudoparallel unterschiedliche Bauteile fertigen. Mit unserem automatischen Werkzeugwechsler (AMI) können während eines Fräsprogramms bis zu sechs Werkzeuge eingesetzte werden. Der Werkzeugwechsel erfolgt automatisch innerhalb eines Programms. Wir können damit Bearbeitungszeiten minimieren, da immer das passende Werkzeug eingesetzt werden kann.

Die Verwaltung der Werkzeuge erfolgt durch eine Messeinheit der Firma Leoni. Von jedem Werkzeug werden die Daten der Ersteinmessung (Mastertool), im Kontroller gespeichert. Diese dienen als Referenz für spätere Messungen während der Bearbeitung. Die Werkzeuge werden bei jeder Entnahme aus dem Werkzeugwechsler erneut gemessen, wobei die Abnutzung der Werkzeuge berechnet wird. Dadurch können Veränderungen an den Fräswerkzeugen automatisch ausgeglichen werden. Ursprünglich war ein Kontroller für zehn Werkzeuge verbaut. Schnell war klar, dass dies nicht ausreicht. Die Firma Leoni hat den kleinen Kontroller kostenlos gegen einen größeren ausgetauscht. Dafür möchten wir uns an dieser Stelle nochmals herzlichst bedanken!

Für die Programmierung der Fräszelle hat sich AMI die Firma Arend Automation ins Boot geholt. Die Firma Arend hat die Steuerungsprogrammierung, sowie die sicherheitstechnische Programmierung der Anlage durchgeführt. Kurz nach der Inbetriebnahme mussten wir feststellen, dass wir mit der Limitierung (von Kuka) von 16.000 Zeilen pro Fräsprogramm nicht weit kommen. Für die Firma Arend war dies kein großer Aufwand und innerhalb weniger Minuten waren wir in der Lage mit Unterprogrammen zu arbeiten. Dies ermöglicht uns, Arbeitsschritte in Unterprogramme auszulagern und damit die Limitierung aufzuheben.

Fräsprogramme erstellen wir mit CAMWorks. Den dazugehörigen Postprozessor hat Prosydon erstellt. CAMWorks erstellt G-Code Programme mit denen fünf Achsen simultan angesteuert werden. Als Übersetzer zwischen CAMWorks und dem KR180 setzen wir Eureka ein. Eureka wandelt die fünf Achsprogrammierung von CAMWorks in eine acht Achsprogrammierung um. Anschließend simuliert Eureka die Bearbeitungsschritte und Verfahrwege des Roboters. Damit haben wir die Möglichkeit, Kollisionen in silico zu erkennen und zu beheben.

KR 180 R2500
Reichweite 2495mm
Tragkraft 180kg
Drehbereiche
A1 ±185°
A2 -140°/-6°
A3 -120°/155°
A4 ±350°
A5 ±125°
A6 350°
Positionsgenauigkeit ±0,06mm
Geschwindigkeit
Verfahrwege max. 2m/s
Vorschub softwarebedingt bis zu 25m/Minute