可将多种焊接工艺融合一体形成紧凑型多功能单元
通用单元将一台KR 6-2型KUKA机器人集成于一个H形平台的中央，利用一个回转平台，使生产过程中始终有一个焊接夹具在工作状态，同时第二个夹具由操作员装入工件，这样操作员的操作对节拍没有影响。该单元也可以用于别的场合：既可以单独用一个机器人作为一个非常紧凑的机器人焊接单元使用，也可以配合其他机器人使用，后者可以揉合不同的机器人焊接工艺。
首先，操作员将工件装载到焊接夹具上并且启动系统，回转平台将夹具在机器人下方旋转180度至其焊接区，配有Fronius CMT焊枪的KUKA KR 6-2伸入到夹具中开始焊接工件。接下来，第二台机器人，型号为KR 210 R2700 extra，配有X100气动伺服机器人焊钳，也移动至夹具中用点焊将各工件焊接到一起。焊接完成后，H型回转平台旋转，将第二个新装载的夹具送入机器人的工作空间。平台的旋转将第一个夹具移回到操作员的工作空间，夹具以气动方式打开，操作员可将焊接好的零件取出。操作员装载/卸载工件的工作不会对节拍产生影响。
把机器人安装在H形平台上的布置提高了机器人在夹具工作区内执行焊接时的可达性。安装在平台上的KR 6-2型KUKA机器人以其6kg的低负载和1600mm的工作半径完美地匹配了标准弧焊任务。机器人腕部的流线型设计确保机器人具有最小的破坏性轮廓线和最高的运动自由度。因此这位焊接专家能够轻松到达工件上的所有焊接位置。KR 210 R2700 extra机器人能以很高的精度和速度执行点焊任务。与其他KR QUANTEC系列机器人一样，其特点是极低的空间要求和广泛的潜在应用范围。210kg的有效负荷和2926mm的可达距离，使其成为通用单元中点焊工艺的不二之选。此外，该型号的六轴机器人可以轻松执行搬运或机加任务。这两种机器人确保了机器人单元可以获得完美和可测量的焊接效果。
每年有超过80,000块电梯门板由慕尼黑的Meiller Aufzugtüren工厂生产，并且门板的尺寸无限变化多样，这对于生产则意味着必须处理特小的批次尺寸和无限的不同变化产品，鉴于这些因素的存在，就必须开发出能毫无问题应对所涉及要求的挑战的生产系统。工厂负责人Klaus Schafranietz使用具有很高的自动化程度但并不是完全自动化的智能系统来完成生产任务：“由于我们坚定地相信我们宽广的生产范围将超出完全自动化系统的能力，并且这将负面影响再加工时间，所以我们将直接采用混合系统。组合使用机器人辅助操作和手动操作已经被证明是高度有效的，每周可生产大约1,500块门板。”
操作员的工作仅限于金属板和型材的载入以及零件的夹持，而库卡的两台KR 150 R3300 prime K型工业机器人执行所有必须生产步骤：凸焊、点焊、装卸、冲压、成型和最终的放置。
当置换平台一侧的操作员正忙于装载和夹持时，另一侧已开始其工作：第一步，两台KR QUANTEC PRIME机器人启动所需的焊接，安装在为获得最大可达距离的底座上以及配备有专用焊枪1号机器人实施凸焊，此工艺提供了决定性的优势，即可一次性执行两次焊接：这样，KR QUANTEC PRIME就能将外部壳体的顶部和底部同时与外导轨相连接。
而安装在底座上的2号机器人同时将开放的U型导轨点焊到门板的底面上，此过程所花的时间比凸焊短，因此当1号机器人仍然在焊接时，2号机器人就已经利用Stäubli Connectors公司的刀具自动切换系统将其焊枪切换为真空机械爪，从而转变为装卸专家。一旦完成所有凸焊焊缝，则2号机器人就会抓取门板并将其移动到冲压站，在此处将各排孔洞冲压到门板中。
Klaus Schafraniet总结了这里重要的一些因素：“门的下导向件随后将被转入冲孔中，而这里所需的精度为2/10mm，将门板定位在冲孔机上的机器人就专门负责确保达到这一精度。我们的KR QUANTEC PRIME机器人能快速、可靠和以最高精度完成此工作，我们在此工作站处没有出现任何废品。”
在冲压之后，机器人将门板移动到压力机处，此压力机将在某一角凸出的金属板部分稍微压缩，以排除导致伤害的可能。当将门板放置于托盘上后，机器人的工作就结束了，在这一阶段门板可直接安装而不需要进一步的重新加工。此机器人系统可生产长度最大为3,500mm以及重量约为90kg的门板。得益于其最高为150kg的装载能力以及3301mm的可达距离，搬运超大尺寸的门板对于KR QUANTEC PRIME机器人来说都不是问题。
“利用新的系统，我们不仅可以达到最高的灵活性，而且还设置了生产质量的基准。KR QUANTEC PRIME焊接机器人以及使用的焊接工程技术确保完美焊缝以及精确确定的能量输入，门板在焊接过程中温度只会稍微升高，我们几乎不再遇到任何热变形、形变或旋转偏差，”Schafranietz总结道。
为了应对生产工程方面的无限变化，Meiller Aufzugtüren公司一贯使用具有各种参数设置的切削加工方案。当系统启动时，操作员只需要选择好材料——不锈钢、镀锌钢或热浸镀锌钢，以及门板的长度和宽度。而使用了机器人控制器的情况就相当不同。KR C4不仅计算机器人动作，包括碰撞监测，而且还计算出每个点焊缝的参数和位置、所需的冲孔操作的次数和位置以及夹具的位置，而对每个门板所有这些操作都不断的重复执行。
KUKA KR C4机器人因有着高级性能而在此任务方面令人印象深刻。此高性能控制器能轻易处理大量不同的方案以及各种复杂的控制任务。因此，PLC中不会存储任何参数，而是将参数保存在机器人控制器中。西门子的PLC以及其基于WinCC的可视化系统只用于数据输入、状态指示以及置换平台、冲孔机和压力机等外围设备的控制。
总之，此系统不仅能提供令人印象深刻的灵活性、质量和操作便捷性，而且由于采用了库卡的现代机器人还提供了出色的经济性，而这一点正是Klaus Schafranietz感到特别满意的地方：“利用新的机器人单元，我们能为每个可直接安装的门板实现90s的周期时间。与老的龙门系统相比，这相当于令人难以置信的300%的增长。”
