Robots en línies de fabricació de portes

L'empresa familiar Kraft va ser fundada en 1816 per Franz Adam Kraft com forja per a carros en Mastholte i compta amb 450 empleats repartits en tres plantes de producció; la seva principal competència és el desenvolupament i la fabricació de solucions especials per a diferents processos de producció en els àmbits del transport, l'emmagatzematge, la manipulació, el mecanitzat, el muntatge, l'automatització o l'embalatge. Kraft s'ha especialitzat en la fabricació de màquines i instal·lacions per a la producció de mobles, portes, planxes de fusta i parquet, així com de materials per a la indústria dels elements aïllants i constructius. Les competències de Kraft abasten la planificació, la construcció, la programació i la posada en servei de solucions completes, sistemes d'automatització i línies de producció per a molts sectors i mercats. En cooperació amb els clients s'elaboren solucions fetes a mesura per satisfer els requisits específics. A part del valor afegit aportat per la pròpia empresa, per a aquestes solucions s'empren exclusivament components i sistemes de coneguts fabricadors. En aplicacions amb robots integrats, aquests provenen de Kuka.

Abans que una màquina o instal·lació abandoni la planta de Kraft, es procedeix al seu muntatge i posada en funcionament en les grans naus destinades al muntatge final. Els instal·ladors, que disposen de gran experiència en el muntatge d'instal·lacions de producció molt complexes, s'ocupen també de realitzar el muntatge en les instal·lacions del client. Una de les especialitats principals de l'empresa Kraft és la construcció d'instal·lacions automatitzades i concatenades per a la fabricació de portes.

“El nostre punt fort és just la concatenació de seccions individuals en instal·lacions. En la nostra empresa treballa un equip, altament motivat, que s'ocupa de la programació del programari”, explica Ferdinand Kraft, gerent de Kraft Maschinenbau GmbH en sisena generació. “El nostre departament de tècnica d'automatització s'ocupa d'automatitzar les màquines i instal·lacions de producció desenvolupades pels nostres enginyers. Per a nosaltres és important ocupar-nos nosaltres mateixos d'aquestes coses. Almenys el 30 o 40% del rendiment d'una instal·lació o màquina es basa avui dia en l'electrònica integrada, la tècnica de control i l'automatització”, afegeix Berthold Sudahl, cap del departament de robòtica en Kraft Maschinenbau.

L'any 2004, Kraft va subministrar una instal·lació de fabricació de portes a una empresa sueca del sector. Arran de l'alta qualitat i la satisfacció amb el servei postvenda, es va desenvolupar una segona instal·lació a mesura molt complexa: una instal·lació en la qual les portes recorren totes les etapes de producció. La instal·lació, amb una grandària de 100 x 30 metres, disposa de diferents seccions de producció i zones de seguretat: zona de càrrega, àrea de mecanitzat, zona de fabricació de la fulla de porta amb mecanitzat posterior, aplicació de plafons, posats d'emmagatzematge, zona de retirada, sistema de transport, àrea de tractament de la superfície de la fulla, estacions angulars de transferència i molts altres components. En ella es realitzen a més l'encolat, la col·locació de les motllures, el gir i la col·locació del plafó superior encolat i el transport de la fulla llesta a la premsa. “Un procés logístic exigent”, subratlla Frank Zimmermann, Key Technology Manager en Kuka Roboter. “Els robots de Kuka integrats en la instal·lació creen estacions de treball flexibles que permeten produir lots de la grandària 1, tot un avançament si es té en compte la complexitat del procés de producció”.

En la instal·lació s'empren tres robots Kuka del tipus KR 100 PA i KR 180 PA, cadascun d'ells equipat amb una arpa i una eina diferents. Cadascun dels robots realitza una tasca diferent que resultaria difícil o monòtona per a un treballador: un robot de paletizado de Kuka recull, d'una pila, els travessers i testeres que formen el marc i els col·loca lleugerament inclinats en l'entrada d'una estació de mesurament perquè es mesuri l'alabeo dels mateixos. “Nosaltres col·loquem els paquets de travessers i testeres i el robot s'ocupa de realitzar el mesurament de forma completament automàtica”, explica Berthold Sudahl. El robot de dimensions compactes i esvelta arpa no està muntat en la instal·lació, per la qual cosa pot accedir-se fàcilment a ell per a la neteja i reparació. Per al robot d'encolat es va parar esment al fet que tingués un gran abast i a la flexibilitat a l'hora d'aplicar la cua. “No malbaratem cua i podem adaptar-nos de forma variable a l'aspecte de qualsevol fulla de porta”, explica Sudahl. L'ordinador de control s'ocupa de definir la posició, el nombre d'unitats, les dimensions, el model, la plantilla d'encolat, etc. El robot de paletizado de Kuka, que s'ocupa de col·locar els plafons inferiors i col·locar les motllures al voltant, realitza un treball dur i monòton. Els productes són col·locats amb exactitud pel robot. I tot això amb summa rapidesa: cada minut es produeix una porta.

Quan la fulla sense mecanitzar surt de la premsa, la planxa és transportada al quart robot; aquest robot Kuka de sis eixos del tipus KR 240 L180 agafa la fulla de porta de la posició horitzontal i la col·loca dreta en l'apilador, on roman fins que es refreda, ja que el premsatge es realitza en calent. Una vegada refredades, el mateix robot col·loca les fulles de porta una altra vegada en posició horitzontal en el sistema de transport per al tractament dels cants. La fulla passa per una chapadora de cants IMA, on el chapado es realitza mentre es va movent la fulla. El procediment es repeteix fins que tots els cants quedin chapados.

Finalment es procedeix al trepat i fresat. La porta entra en la màquina de mecanitzat CNC, on es realitzen els trepants per a la caixa del pany, el pom i el pany, així com per a les frontisses.

Altra de les particularitats de la instal·lació Kraft és el fet de poder realitzar un manteniment remot. Si es produeix una avaria, el tècnic responsable pot accedir a la unitat de control que gestiona la producció de les portes a Suècia. Així és possible oferir assistència immediatament.

“Intentem en tot moment construir les nostres instal·lacions el més compactes possible”, explica Sudahl. La fulla de porta passa per moltes estacions individuals. El material en brut conflueix en la instal·lació. Al final del procés, la porta s'embala i comissiona. La instal·lació funcionarà a Suècia en dos torns. Berthold Sudahl descrigui així, quin és la particularitat de la instal·lació de fabricació de portes: “Crec que hem integrat els robots a la perfecció en la nostra producció, i la raó de fer-ho ha estat la flexibilitat d'actuació que ens aporten. Intentar solucionar les tasques exigides amb sistemes de manipulació convencionals hagués estat més complicat i costós. A més, gràcies als robots, l'adaptació a tasques o modificacions futures és 100% possible”.

Els robots assumeixen treballs monòtons, alleujant als treballadors. En aquest cas, el factor decisiu no és la rapidesa de la instal·lació. La particularitat d'aquesta instal·lació radica en la seva complexitat sense igual, en el mecanitzat de peces úniques i en la possibilitat de mecanitzar cadascuna de les fulles de porta de forma diferent. “Aquesta instal·lació es va a amortitzar ràpidament”, assegura Berthold Sudahl. “I amb els robots Kuka disposem d'una tècnica flexible i innovadora de la qual el client podrà treure profit”.