Robots en líneas de fabricación de puertas

La empresa familiar Kraft fue fundada en 1816 por Franz Adam Kraft como forja para carros en Mastholte y cuenta con 450 empleados repartidos en tres plantas de producción; su principal competencia es el desarrollo y la fabricación de soluciones especiales para distintos procesos de producción en los ámbitos del transporte, el almacenamiento, la manipulación, el mecanizado, el montaje, la automatización o el embalaje. Kraft se ha especializado en la fabricación de máquinas e instalaciones para la producción de muebles, puertas, planchas de madera y parqué, así como de materiales para la industria de los elementos aislantes y constructivos. Las competencias de Kraft abarcan la planificación, la construcción, la programación y la puesta en servicio de soluciones completas, sistemas de automatización y líneas de producción para muchos sectores y mercados. En cooperación con los clientes se elaboran soluciones hechas a medida para satisfacer los requisitos específicos. Aparte del valor añadido aportado por la propia empresa, para estas soluciones se emplean exclusivamente componentes y sistemas de conocidos fabricantes. En aplicaciones con robots integrados, éstos provienen de Kuka.

Antes de que una máquina o instalación abandone la planta de Kraft, se procede a su montaje y puesta en funcionamiento en las grandes naves destinadas al montaje final. Los instaladores, que disponen de gran experiencia en el montaje de instalaciones de producción muy complejas, se ocupan también de realizar el montaje en las instalaciones del cliente. Una de las especialidades principales de la empresa Kraft es la construcción de instalaciones automatizadas y concatenadas para la fabricación de puertas.

“Nuestro punto fuerte es justo la concatenación de secciones individuales en instalaciones. En nuestra empresa trabaja un equipo, altamente motivado, que se ocupa de la programación del software”, explica Ferdinand Kraft, gerente de Kraft Maschinenbau GmbH en sexta generación. “Nuestro departamento de técnica de automatización se ocupa de automatizar las máquinas e instalaciones de producción desarrolladas por nuestros ingenieros. Para nosotros es importante ocuparnos nosotros mismos de estas cosas. Al menos el 30 ó 40% del rendimiento de una instalación o máquina se basa hoy en día en la electrónica integrada, la técnica de control y la automatización”, añade Berthold Sudahl, jefe del departamento de robótica en Kraft Maschinenbau.

En el año 2004, Kraft suministró una instalación de fabricación de puertas a una empresa sueca del sector. A raíz de la alta calidad y la satisfacción con el servicio postventa, se desarrolló una segunda instalación a medida muy compleja: una instalación en la que las puertas recorren todas las etapas de producción. La instalación, con un tamaño de 100 x 30 metros, dispone de distintas secciones de producción y zonas de seguridad: zona de carga, área de mecanizado, zona de fabricación de la hoja de puerta con mecanizado posterior, aplicación de plafones, puestos de almacenamiento, zona de retirada, sistema de transporte, área de tratamiento de la superficie de la hoja, estaciones angulares de transferencia y otros muchos componentes. En ella se realizan además el encolado, la colocación de las molduras, el giro y la colocación del plafón superior encolado y el transporte de la hoja lista a la prensa. “Un proceso logístico exigente”, subraya Frank Zimmermann, Key Technology Manager en Kuka Roboter. “Los robots de Kuka integrados en la instalación crean estaciones de trabajo flexibles que permiten producir lotes del tamaño 1, todo un adelanto si se tiene en cuenta la complejidad del proceso de producción”.

En la instalación se emplean tres robots Kuka del tipo KR 100 PA y KR 180 PA, cada uno de ellos equipado con una garra y una herramienta distintas. Cada uno de los robots realiza una tarea distinta que resultaría difícil o monótona para un trabajador: un robot de paletizado de Kuka recoge, de una pila, los largueros y testeros que forman el marco y los coloca ligeramente inclinados en la entrada de una estación de medición para que se mida el alabeo de los mismos. “Nosotros colocamos los paquetes de largueros y testeros y el robot se ocupa de realizar la medición de forma completamente automática”, explica Berthold Sudahl. El robot de dimensiones compactas y esbelta garra no está montado en la instalación, por lo que puede accederse fácilmente a él para la limpieza y reparación. Para el robot de encolado se prestó atención a que tuviera un gran alcance y a la flexibilidad a la hora de aplicar la cola. “No derrochamos cola y podemos adaptarnos de forma variable al aspecto de cualquier hoja de puerta”, explica Sudahl. El ordenador de control se ocupa de definir la posición, el número de unidades, las dimensiones, el modelo, la plantilla de encolado, etc. El robot de paletizado de Kuka, que se ocupa de colocar los plafones inferiores y colocar las molduras alrededor, realiza un trabajo duro y monótono. Los productos son colocados con exactitud por el robot. Y todo ello con suma rapidez: cada minuto se produce una puerta.

Cuando la hoja sin mecanizar sale de la prensa, la plancha es transportada al cuarto robot; este robot Kuka de seis ejes del tipo KR 240 L180 coge la hoja de puerta de la posición horizontal y la coloca derecha en el apilador, donde permanece hasta que se enfría, ya que el prensado se realiza en caliente. Una vez enfriadas, el mismo robot coloca las hojas de puerta otra vez en posición horizontal en el sistema de transporte para el tratamiento de los cantos. La hoja pasa por una chapadora de cantos IMA, donde el chapado se realiza mientras se va moviendo la hoja. El procedimiento se repite hasta que todos los cantos queden chapados.

Finalmente se procede al taladrado y fresado. La puerta entra en la máquina de mecanizado CNC, donde se realizan los taladros para la caja de la cerradura, el pomo y la cerradura, así como para las bisagras.

Otra de las particularidades de la instalación Kraft es el hecho de poder realizar un mantenimiento remoto. Si se produce una avería, el técnico responsable puede acceder a la unidad de control que gestiona la producción de las puertas en Suecia. Así es posible ofrecer asistencia de inmediato.

“Intentamos en todo momento construir nuestras instalaciones lo más compactas posible”, explica Sudahl. La hoja de puerta pasa por muchas estaciones individuales. El material en bruto confluye en la instalación. Al final del proceso, la puerta se embala y comisiona. La instalación funcionará en Suecia en dos turnos. Berthold Sudahl describa así, cuál es la particularidad de la instalación de fabricación de puertas: “Creo que hemos integrado los robots a la perfección en nuestra producción, y la razón de hacerlo ha sido la flexibilidad de actuación que nos aportan. Intentar solucionar las tareas exigidas con sistemas de manipulación convencionales hubiera sido más complicado y costoso. Además, gracias a los robots, la adaptación a tareas o modificaciones futuras es 100% posible”.

Los robots asumen trabajos monótonos, aliviando a los trabajadores. En este caso, el factor decisivo no es la rapidez de la instalación. La particularidad de esta instalación radica en su complejidad sin igual, en el mecanizado de piezas únicas y en la posibilidad de mecanizar cada una de las hojas de puerta de forma distinta. “Esta instalación se va a amortizar rápidamente”, asegura Berthold Sudahl. “Y con los robots Kuka disponemos de una técnica flexible e innovadora de la que el cliente podrá sacar provecho”.