精密工具製造商實現 CNC 工具機上下料自動化

來自圖賓根的 Paul Horn GmbH 最初以一己之力著手開發自動化解決方案，並且設計和規劃了包括抓取技術在內的系統。然而，在機器人和 PLC 程式設計的整體架構方面，包括針對在全球各地進行試運轉的過程，Horn 則向 KUKA 尋求協助。如今，他們自行開發的精密工具製造系統已廣受全球業者採用。

自動化為產品多元化和訂單量高峰提供解方

位於圖賓根的硬質合金工具製造商 Paul Horn GmbH 擁有超過 25,000 種規格工具產品和超過 150,000 種特殊解決方案，業務範圍極為廣泛。為了在未來也能保持如此多樣性，這家跨國公司於 2018 年決定，對局部生產過程實施自動化，以便能夠靈活因應未來需求。「我們的產品製造過程必須符合經濟效益，即使是小批量生產也一樣。這就是為什麼我們的 CNC 磨床必須結合非常靈活的自動化解決方案。」總經理 Matthias Rommel 說道。Paul Horn GmbH 決定為系統配備 KR AGILUS。這款機器人可以將各種產品系列的可轉位刀片自動安裝到工件支座上，並將其送入 CNC 工具機。然而，在開發過程期間卻遇到了許多巨大的挑戰。

KUKA 客戶服務團隊克服挑戰

35 個產品系列，每個系列都有不同的參數——這使得 KR AGILUS 在最初遇到很大的困難。「這項工作取決於抓取技術的精確度。這方面的程式設計為公司內部帶來了很大的挑戰。」Rommel 承認。除此之外，空間不足和循環時間短等外部因素，也構成了不少限制。因此，Horn 決定透過 KUKA 的客戶服務，求助於在應用工程領域經驗豐富的合作夥伴，以期順利達成計畫目標。畢竟，軟體及其文件是極關鍵的構成因素。

一個套裝軟體和四個機械手臂單元實現產品多樣化

KUKA 就此成為這家圖賓根公司的程式設計合作夥伴。擔任多年 KUKA 機器人程式設計專員的 Sven G?ckes 在瞭解了背後的概念之後，為此設計並制定了統一的程式設計和軟體架構。「目標是根據一致性的架構來設計解決方案，以便我們可以隨時擴展產品種類。這並不容易，但也激發了我的鬥志。」G?ckes 說。在兩年期間，經過多次討論和 4,000 多個小時的程式設計，終於開發出適用於各個產品系列的系統，並且能夠投產運行。成功的關鍵因素是套裝軟體 KUKA.AppTech。這套軟體採用模組化架構，與 Paul Horn 的製程理念完美契合。KUKA.AppTech 的每個模組可以完美適應不同的系列產品，也就是可以輕鬆地重現重複的程式設計流程。

我們非常注重現代化、永續發展的工作環境。藉由這樣的解決方案，我們希望在經濟實力雄厚的地區從激烈競爭中脫穎而出，並激勵我們的員工。

Paul Horn GmbH 總經理 Matthias Rommel

機器上下料：每個零件表面都受到完美處理

在 Horn 的廠房裡，KR AGILUS 倒掛在工具機的工作單元頂部，從可觸及的區域中執行所有運動。員工從外部用托盤將待加工的工件送入工作單元，並在控制臺上輸入托盤上組件的相關參數。之後上料機器人便開始工作。機器人將可轉位刀片對齊工件支座並抓取支座。機器人連接臂將工件引導至攝影機，該攝影機會確定切削位置。有了這些資訊，KR AGILUS 將可轉位刀片定位在指定的支座上，然後將支座輸送給 CNC 工具機以便進行上料。完成研磨的可轉位刀片返回至機器人，機器人將其放回托盤上的原始位置。整個過程中不浪費任何時間：在研磨一個工件期間，機器人已經將下一個工件安裝在新的支座上。

KR AGILUS 替工具機上料和卸料，確保每個可轉位刀片在最短時間內獲得完美研磨。

適用於各式各樣的組件：未來的靈活製造方式

Paul Horn GmbH 總共擁有約 300 臺工具機，其中有 55 臺目前正使用 KUKA 開發的系統運行——其中包括在美國和捷克等地。另有 27 臺 KR AGILUS 也將用於推動工具機上料自動化的發展。「我們尤其著重長期前景。有了新系統，我們預計未來將更加靈活，並且能夠自行應用于新產品系列。與 KUKA 的合作為我們奠定了良好基礎。」總經理 Rommel 高興地說。

正確的軟體組合是成功的秘訣

在工具機上料過程中使用 KUKA 的各種套裝軟體，確保了抓料時的精確度，並縮短工作循環時間。例如，可使用模組化套裝軟體 KUKA.AppTech 替各個解決方案進行程式設計。而在支援和規劃安全配置時，則使用了模擬軟體 KUKA.Sim。此外，還使用 KUKA.SafeOperation 軟體來虛擬指定工作和保護區，並在實際環境中實施後進行監控。

符合人體工學的現代化工作場所、創新技術——團隊非常欣賞機器人自動化為工作帶來的價值。

在製造過程中使用機器人技術，我們的日常工作能更加輕鬆。自動化技術帶來了更高的準確性和速度。此外，應用軟體使用起來非常直覺簡易。

Paul Horn GmbH 的機器操作員 Luisa Baur

現代化的工作環境，積極進取的員工

KUKA 的新型自動化上下料技術使 Horn 的員工能夠更加專注於核心任務——確保高品質的研磨成果。KUKA 的視覺化系統 miView 在這方面也能提供支援：可以根據使用者設定，以及透過所輸入的使用者名稱和密碼直接從 PLC 程式生成和視覺化顯示操作和顯示數據，而且可使用多種語言。miView 還能夠自動記錄並儲存狀態訊息。總經理 Matthias Rommel 確信這個專案只是第一步，後續還會有更多計畫，KUKA 已成為永久的合作夥伴。