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維蘭德工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備有限公司 (Wieland Anlagentechnik) 使用庫(kù)卡重載機(jī)器人進(jìn)行 3D 立體鋸切。
位于德國(guó)新烏姆市 (Neu-Ulm) 的維蘭德工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備有限公司 (Wieland Anlagentechnik GmbH) 是半成品制造商維蘭德工廠股份公司 (Wieland-Werke AG) 的子公司，擁有 50 名員工，致力于針對(duì)客戶的個(gè)別需求研發(fā)并制造用于機(jī)械加工的 高效特種機(jī)器和生產(chǎn)設(shè)備。透過(guò)維蘭德工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備有限公司的模塊化零組件產(chǎn)品 系列，可對(duì)復(fù)雜加工流程進(jìn)行結(jié)構(gòu)性劃分和精確規(guī)劃，并確實(shí)實(shí)施。例如近期在新烏姆市進(jìn)行的應(yīng)用項(xiàng)目：應(yīng)客戶要求設(shè)計(jì)一個(gè)設(shè)備方案，要求將用于精加工的銅質(zhì)型材 棒在拉床上進(jìn)行拉削，并接著進(jìn)行硬化。在銅棒拉削技術(shù)中使用一個(gè)裝有 MEBA 帶 型鋸的庫(kù)卡機(jī)器人。
「我們一直在尋找一種可以將拉削過(guò)程完全自動(dòng)化的解決方案」，維蘭德工業(yè)生產(chǎn)設(shè) 備有限公司的開(kāi)發(fā)、營(yíng)銷(xiāo)和銷(xiāo)售部負(fù)責(zé)人 Andreas Wiedmann 解釋道。「工件在加工位置上夾緊時(shí)無(wú)法進(jìn)行校準(zhǔn)，只能固定。這就要求必須根據(jù)工件的空間位置來(lái)調(diào)整鋸切面，然而，材料厚度和鋸切方向在這個(gè)過(guò)程中會(huì)發(fā)生變化。」相較于以前的半自動(dòng)化解決方案，這個(gè)方案明顯地為員工改善了設(shè)備的人體工學(xué)設(shè)計(jì)。「為了在空間內(nèi) 能夠自由獨(dú)立地進(jìn)行鋸切，我們只采用使用一個(gè)機(jī)器人的解決方案」，Wiedmann 繼續(xù)說(shuō)道。
與其它自動(dòng)化解決方案相比，具備六軸的工業(yè)機(jī)器人可發(fā)揮*大的靈活性。同時(shí)，該機(jī) 器人軌跡精度高，并具備一個(gè)無(wú)振動(dòng)的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。由于在識(shí)別銅制工件時(shí)的要求比較 嚴(yán)格，因此必須事先在庫(kù)卡機(jī)器人有限公司的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行測(cè)試。從*初的可行性研 究直到現(xiàn)場(chǎng)整合支持，都有圖像處理專(zhuān)家隨時(shí)為庫(kù)卡工程設(shè)計(jì)部門(mén)提供協(xié)助。
首先，將成束的型材棒輸入，由操作員借助機(jī)械手將其分開(kāi)。接著再橫向輸送至夾緊 裝置的位置，并由滾筒輸送機(jī)送入夾緊裝置。為了識(shí)別銅質(zhì)型材的精確位置，維蘭德工 業(yè)生產(chǎn)設(shè)備有限公司采用了KUKA.VisionTech 系統(tǒng)，該系統(tǒng)安裝在庫(kù)卡機(jī)器人上受到 操作。這套系統(tǒng)將攝影系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)街鳈C(jī)上，透過(guò)軟件進(jìn)行解讀，然后作為 3D 立體鋸切曲線輸出（這一過(guò)程在自動(dòng)化解決方案之前仍需透過(guò)手動(dòng)方式利用標(biāo)記來(lái)完成） 。基于 CAD 數(shù)據(jù)定義鋸切面，并傳送給庫(kù)卡機(jī)器人。然后，機(jī)器人根據(jù)空間定向使用帶 型鋸執(zhí)行*多四次的曲線切割。在接下來(lái)的工序中，將拉削后的芯材同樣根據(jù)空間定 向進(jìn)行滾壓，以使軟銅硬化。
為了能毫無(wú)問(wèn)題地承載沉重且懸伸的 MEBA 帶型鋸（軸距 1.35 m，外部尺寸超過(guò) 2.00 m）和加工作用力，維蘭德工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備有限公司選擇使用了承載能力 360 kg 的庫(kù)卡 KR FORTEC 系列重載型機(jī)器人。鋸子的低振動(dòng)運(yùn)動(dòng)和安全導(dǎo)向，是這款機(jī)器人令人折 服之處。「KR FORTEC」這個(gè)名字代表力量和動(dòng)力——源自 Force 和 Forte 這兩個(gè)意為「 力量」的詞。與之前的機(jī)型系列相比，KR FORTEC 系列的優(yōu)勢(shì)一目了然。從皮帶技術(shù)轉(zhuǎn) 換到齒輪技術(shù)后，不再需要每年更換皮帶，因而降低了保養(yǎng)費(fèi)用。在負(fù)載能力和作用 范圍不變的情況下，相較于之前的機(jī)型，軸速度提高幅度*大可達(dá) 18%，節(jié)拍時(shí)間由 此顯著降低。
此外，為了使規(guī)劃更加簡(jiǎn)單并且確保用戶可輕松完成 KR FORTEC 的改裝操作，還對(duì)庫(kù)卡大家族中的產(chǎn)品名稱(chēng)進(jìn)行了相應(yīng)調(diào)整，同時(shí)接口保持不變。庫(kù)卡維持一貫的相同部件設(shè)計(jì)策略，保養(yǎng)和備件費(fèi)用由此大大降低。
此外，為了使規(guī)劃更加簡(jiǎn)單并且確保用戶可輕松完成 KR FORTEC 的改裝操作，還對(duì)庫(kù)卡大家族中的產(chǎn)品名稱(chēng)進(jìn)行了相應(yīng)調(diào)整，同時(shí)接口保持不變。庫(kù)卡維持一貫的相同部件設(shè)計(jì)策略，保養(yǎng)和備件費(fèi)用由此大大降低。而為了進(jìn)行組件識(shí)別，維蘭德工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備有限公司還采用了由軟件和攝影機(jī)組 成的 KUKA.VisionTech 功能包。透過(guò)KUKA.VisionTech 功能包，不僅可以操作固定 式攝影機(jī)，也可以操作直接安裝在機(jī)器人上的攝影機(jī)。「onBoard」解決方案無(wú)需單獨(dú)的計(jì)算器硬件便可實(shí)施，由此減少了額外費(fèi)用，因?yàn)榧庸ぶ惺∪チ送獠繄D像處理器。
KUKA.VisionTech 以 Cognex 公司的圖像處理數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，該公司在圖像處理領(lǐng)域中屬于國(guó)際市場(chǎng)企業(yè)。在此，應(yīng)用程序完全采用了庫(kù)卡典型的易用型設(shè)計(jì)。
