momac Robotics
Plasma Schneideanlage automatisierten KUKA Roboter

Retfit / Modernisierung einer Plasma Schneideanlage zum automatisierten Schneiden von Blechen mit Robotern

Modernisierung einer Roboteranlage zum Automatisierten Blechschneiden mittels KUKA Roboter

  • Automatisierte Blechverarbeitung, robotergeführtes Plasmaschneiden
  • Roboter in Deckenmontage
  • Bahnverfolgung bzw. Abstandsregelung des Roboters und Plasmaschneidkopfs
  • Ersatz der alten Siemens S5 SPS durch Siemens S7 Tia Portal

Istzustand der altem automatisierten Plasmaschneidanlage:

Im Werk des Kunden stand eine Plasmaschneidanlage aus dem Jahr 1996.
Die alte, bereits mit einem Roboter automatisierte Plasma-Schneidanlage, bestand aus

  • einem Kuka IR 360 / 125 Roboter
  •  einer alten SPS Siemens S5 Steuerung
  •  zwei Indramat Servomotoren inkl. Antriebsregler zur Ansteuerung der Wagen der Material Zu- und
    Abführung, und einem
  • Plasmaaggregat Hypertherm HT 2000

Aufgabenstellungen zum Umbau der automatisierten Plasma Schneidanlage:

Die 1996 errichtete Plasmaschneidanlage soll aufgrund steigenden Aufwands zur Sicherstellung der Anlagenverfügbarkeit auf den aktuellen Stand der Technik gebracht werden.

Hierzu soll die Plasmaschneidanlage ein Retrofit erhalten.

Die Anforderungen des Retrofits der automatisierten Plasmaschneideanlagse besteht insbesondere aus dem Austausch

  • des alten KUKA Roboters durch einen einen neuen KUKA Roboter der neusten Generation
  • der vorhandene S5 Steuerung durch eine neue Siemens Steuerung auf Basis der Tia Portal Ebene mit neuem Schaltschrank
  • der Anlagenvisualisierung durch Einsatz eines neuen HMI mit neuer Programmauswahl
  • des Plasmaschneidkopf mit zugehörigem Plasmaaggregat.

Die Verfahrwagen zur Material Ein- und Ausschleusung sowie die vorhanden Elektro Tore zur Zellenabsicherung sollen weiterhin benutzt werden.
Die Servomotoren und Getriebe inklusive der Antriebsregler für die zwei Verfahrwagen sollen im Zuge des Retrofits erneuert werden und auf Antriebe des Fabrikats SEW´s
umgestellt werden.

Konzept zum Umbau der automatisierten Plasma Schneidanlage:

Die Automatisierung der Plasmaschneidzelle sollte weiter mit einem 6-Achs KUKA Roboter erfolgen.

Der KUKA Roboter übernimmt beim automatisierten Plasmaschneiden das Führen des Plasmaschneidkopfes.
Für den Bedienerschutz wird die Plasmaschneidanlage in der vorhanden Schutzzelle integriert.
Die vorhandenen Zellenzugänge werden weiterhin benutzt und in die neue Zellensteuerung eingebunden.

Für die sichere Abfrage der Rolltore werden die alten Rollenstößelschalter durch neue Sicherheitsschalter ersetzt.
Die Ansteuerung und Freigabe der Rolltore wird über die neue Zellensteuerung realisiert.
Die Signale werden sicher überwacht, wodurch ein Betreten des Gefahrenbereiches der Plasmaschneidzelle während des Betriebs des Roboters nicht möglich ist.
Zusätzlich wird der KUKA Roboter der automatisierten Plasmaschneidzelle mit der Funktion Safe Robot (KUKA Safe Operation) ausgestattet.
Diese Funktion bietet eine sichere softwaretechnische Lösung um den Arbeitsbereich des Roboter zu definieren und einen platzsparenden Aufbau der Applikation nach aktuellen Stand der Technik zu ermöglichen.

Die Plasmaschneidzelle ist ausschließlich für den Automatikbetrieb ausgelegt. Ein Handbetrieb der automatisierten Plasmaschneidzelle ist nicht möglich. Die Anlage wird immer sortenrein betrieben.

Montage des KUKA Roboters in der automatisierten Plasmaschneidzelle:

Für die Deckenmontage des neuen KUKA Roboters wird die vorhandene Konstruktion verwendet.
Um die hängende Montage der Robotereinheit durchzuführen, wird die Roboterkinematik mit einem besonderen Transportgestell für den hängenden Einbau ausgestattet.
Für die Adaption bzw. der Montage der Roboterkinematik an die kundenseitig vorhanden Aufbaukonstruktion wird eine neue Adapterplatte (Fundamentplatte mit dem Lochbild der neuen Robotereinheit) erstellt.

Kollisionsbehandlung beim Plasmaschneiden mit dem KUKA Roboter:

Der Roboter wird mit einem Kollisionssensor ausgestattet. Dieser wird zwischen der 6. Achse der Roboterkinematik und dem Plasmaschneidkopf installiert.
Über den Kollisionssensor wird die Roboterkinematik, der Plasmaschneidkopf und das kundenseitige Werkstück selber vor größeren Schäden bei Kollisionen geschützt.
Ein Auslösen des Kollisionschutzsensors wird durch die Robotersteuerung erfasst führt zum sofortigen Stopp der Roboterzelle.
Nach einer Kollision ist der Roboter von geschulten Personal von Hand freizufahren, die Ursache zu beheben und anschließend die Betriebsbereitschaft zu bestätigen.

  • Branche:

    Blechverarbeitung

  • Automatisierter Prozess:

    Bleche automatisiert mit Plasma schneiden

  • Eingesetzte Roboter:

    KUKA Roboter