Beladen, Verzahnen, Prüfen und Palettieren in weniger als 8s

Eine Wälzfräsmaschine P90 von Gleason, die für den maschineninternen Werkstücktransport mit einem Ladeportal ausgerüstet ist, wird automatisch mit Werkstücken versorgt.

In diesem Zusammenhang ist von Bedeutung, dass die Rohteile unsortiert aufgereiht angeliefert werden. Nach dem Bearbeitungsprozess sollen die Fertigteile positioniert in Werkstückkörbe abgelegt werden, die wiederum aufgestapelt auf Bodenrollern in der Automation bereitgestellt werden. Eine ambitionierte Taktzeit, in die noch ein Prüfprozess zu integrieren ist, komplettiert die anspruchsvolle Aufgabenstellung.

Für die Palettieraufgabe wurde ein SUMO Ecoplex2 eingesetzt, in dem die kundeneigenen Bodenroller mit den gestapelten Werkstückkörben bestückt und gestapelt werden.
Damit war eine Teilaufgabe erfüllt: die Fertigteile in die
kundeneigenen Werkstückkörbe positioniert abzulegen und diese
für die Weiterverarbeitung auf den Bodenroller zu palettieren.

Die positionierte Bereitstellung der unbearbeiteten Werkstücke, die von den Bedienern durch Abschieben von Transportstäben zugeführt werden, wurde mittels eines SUMO Flexiplex realisiert. Somit kann das System mit minimalem Personalaufwand bedient werden und über einen längeren Zeitraum autonom arbeiten.
Die Werkstückzufuhr ist beim SUMO Flexiplex schnell und einfach auf Werkstücke unterschiedlicher Durchmesser umrüstbar. Mehrbahnig werden die unbearbeiteten Werkstücke zugeführt. Die Breite der Zuführbahnen ist einfach manuell über eine zentrale Handverstellung für alle Bahnen gleichzeitig auf den jeweiligen Werkstückdurchmesser einstellbar.

Das Ergebnis ist eine Automationslösung, die aus dem Zusammenführen zweier bereits vorhandener Standardlösungen besteht:

Für die Werkstückzufuhr der flexible und schnell umrüstbare SUMO Flexiplex und für die Werkstückspeicherung und Palettierung der kompakte und bewährte SUMO Ecoplex.
Für die gesamte Werkstückhandhabung in der Automation wurde ein 6achsiger Industrieroboter mit 900mm Reichweite und 6kg Traglast eingesetzt.

Im automatisierten Fertigungsablauf werden die Werkstücke von den Transportstäben durch den Bediener auf die Zuführbahnen des Systems geschoben. Das Zuführsystem bietet je nach Bearbeitungszeit eine Autonomie von mehreren Stunden. Der Roboter entnimmt ein Rohteil aus der Zuführung und legt es in eine integrierte Prüfstation ein, in der die korrekte Lage, der
korrekte Teiletyp und die Teile auf Wiederverzahnung überprüft
werden, bevor das Werkstück auf einer Übergabestation dem
Bearbeitungsprozess zugeführt wird.

Aus dieser Übergabestation entnimmt der Maschinen-Lader das neue Rohteil, nachdem er zuvor das letzte Fertigteil darin abgelegt hat und bringt das neue Rohteil in die Wälzfräsmaschine.

In der Maschine werden die Planetenräder auf einem
selbstzentrierendem Spannsystem aufgenommen und mitSchnittgeschwindigkeiten von bis zu 600 m/min verzahnt und gleichzeitig mit einer Scheibe entgratet.

Dank eingespielter Zusammenarbeit von hochdynamischen Maschinenachsen, Ladeeinheit und Roboter ist es möglich, eine gesamte Zykluszeit (Boden-Bodenzeit) von lediglich 7.5 Sekunden zu erreichen.
Nach dem Bearbeitungsvorgang legt der Roboter das Fertigteil an eine freie Position im Fertigteilkorb ab. Die Fertigteilkörbe werden der Automation leer - auf Bodenrollern gestapelt- zugeführt. Im Palettiersystem wird der jeweils oberste Korb ausgehoben und in die Bestückungsposition gebracht. Wenn ein Korb mit Fertigteilen gefüllt ist, wird er auf dem Fertigteil-Bodenroller, der ebenfalls zuvor in das Palettiersystem eingeschoben wurde abgesetzt. Nachdem alle leeren Werkstückkörbe befüllt sind und auf dem zweiten Bodenroller abgestapelt sind, kann ein Bediener diesen entnehmen und das System mit neuen Leerkörben bestücken. Dies geschieht ohne Unterbrechung des Fertigungsablaufes taktzeitneutral.

Das Automationssystem ist dabei extrem kompakt aufgebaut, die gesamte Zelle kommt mit weniger als vier Quadratmeter Stellfläche aus. Die Schnittstelle zwischen Automation und Bearbeitungsmaschine ist auf Basis einer Profibusanbindung realisiert. In Zusammenarbeit von Maschinenhersteller und
Automatisierer wurde das Bedienkonzept des Gesamtsystems optimal auf die Bedieneranforderungen abgestimmt. Kurze Rüstzeiten des Automationssystems erlauben eine Umrüstung der gesamten Anlage mit nur wenigen Handgriffen.

Download des ausführlichen Anwendungsberichtes