Interazione robot e macchina utensile

Alla recente EMO, KUKA ha mostrato soluzioni per l’interazione tra il robot e la macchina utensile.

I robot KUKA sono perfettamente in linea con le aspettative del settore delle macchine utensili e, in quanto tali, facilmente integrabili in un sistema di macchine interconnesse. Sia per operazioni di carico e prelievo di pezzi o di lavorazione degli stessi, KUKA ha dimostrato alla EMO Milano 2015 come l’impiego di soluzioni di automatizzazione robotizzate e altamente flessibili contribuisca a un incremento della produttività.

Il costruttore di robot e impianti di Augusta ne ha dato prova con un minirobot KUKA di piccole dimensioni della serie KR AGILUS, il quale, montato su un asse lineare lungo 4,5 m, allestisce due centri di lavorazione. Le macchine utensili lavorano involucri di telefoni cellulari. Il KR 10 R1100, con una portata di10 kg e un raggio di azione di 1100 mm, eccelle nell’attrezzamento preciso e affidabile in applicazioni caratterizzate da tempi ciclo brevi. Per ridurre al minimo i tempi di cambio del pezzo, il robot è dotato di pinza doppia.

L’applicazione dispone inoltre di un sistema di telecamere integrato per il controllo di qualità. Il sistema può essere ampliato, in via opzionale, di massimo otto macchine utensili, sistemabili su entrambi i lati dell’asse lineare. Oltre a ciò possono essere installate lungo l’asse lineare altre stazioni, ad esempio per la lavorazione successiva di componenti da parte del robot. Il robot può sfruttare così i tempi morti, durante i quali è operativa la macchina utensile, per sequenze operative in sospeso. All’integrazione del robot nel sistema di macchine interconnesse provvede l’interfaccia Siemens Easy Connect.

Oltre alle operazioni classiche di caricamento e prelievo, i robot vengono impiegati in misura crescente anche per compiti di lavorazione quali perforazione, fresatura o sbavatura.

Per semplificare e rendere il più possibile funzionale la programmazione e l’integrazione del robot da parte dell’operatore, KUKA offre già da alcuni anni il pacchetto software KUKA.CNC.

Questo software consente la programmazione diretta del robot in codice G, senza doverla tradurre nel linguaggio robot. In stretta collaborazione con Siemens è stato fatto quindi il passo successivo verso una programmazione dei robot KUKA per compiti di lavorazione. Insieme è stato sviluppato il software KUKA.CNC Sinumerik 1.0. Esso consente la facile integrazione del robot KUKA nel sistema di controllo per macchine utensili Sinumerik 840d sl di Siemens. Grazie al controllo CNC di Siemens, la pianificazione della traiettoria è realizzata in modo semplice e spedito. Anche processi complessi sul robot possono essere così supportati da efficienti funzioni NC. La programmazione ha luogo come di consueto mediante codice G o cicli di programmazione. Se il robot viene impiegato con una macchina utensile in un sistema ibrido, esso potrà essere programmato e comandato direttamente sul controllo della macchina utensile.

Dice Andreas Schuhbauer, responsabile del settore Machine Tool Automation: «Già oggi i robot caricano rapidamente e con grande precisione pezzi grezzi sulle macchine utensili e prelevano infine i pezzi lavorati. Le cifre parlano chiaro in favore dell’automazione: l’integrazione di robot consente di ottenere un funzionamento più efficiente di circa il 20% di tutte le macchine utensili. Naturalmente l’aggiunta di una cella robot raddoppia i costi d’investimento per una macchina utensile. Ma questi costi si ammortizzano generalmente già nell’arco di due anni. Anche nella produzione di pezzi molto diversi».

«Esistono altri campi d’impiego per i robot nell’industria delle macchine utensili – prosegue Schuhbauer – Durante i cicli condotti dalla macchina utensile il robot può sfruttare efficacemente i tempi passivi e assumersi lavori quali la foratura, la spazzolatura e la sbavatura, riducendo così il ciclo del mandrino per ogni pezzo. In caso di componenti che richiedono un’intensa asportazione di trucioli, il robot può farsi carico anche del processo di sgrossatura, mentre la macchina esegue ancora quello di lappatura. Ai fini della produttività, ogni secondo conta. Una forte tendenza che vediamo è l’uso del robot come cambia-utensile. La capacità dei caricatori a catena e degli altri sistemi si esaurisce a 250 utensili. I robot possono invece operare senza problemi anche con caricatori a 400 o più utensili».

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