Drehmaschinen-Automation mit großer Werkstück-Autonomie

Bearbeitet werden auf der Anlage Instrumentengehäuse. Das Rohteil kommt aus dem vorhergehenden Umformprozess. In der Drehmaschine wird eine Fase angedreht und -je nach Bauteilvariante- der Werkstückboden abgestochen. Die einerseits leichten, aber gleichzeitig voluminösen Werkstücke und die vergleichsweise kurze Bearbeitungszeit erfordern eine Automation mit entsprechend großer Werkstückautonomie.

Hinsichtlich der Taktzeit der Automation war weniger eine Verkürzung im Fokus, viel wichtiger waren die Aspekte der gleichbleibend hohen Qualität, sowie die konstante Ausbringung durch die Minimierung von Stillstandszeiten der Maschine.

Der SUMO Megaplex ist die optimale Lösung für diesen Anwendungsfall: voluminöse Werkstücke bei gleichzeitig hohen Anforderungen an die Autonomie und bestmöglicher Ausnutzung der Produktionsfläche sowie möglichst komfortabler Werkstücklogistik. Die großen Werkstückträger im Format einer halben Europalette, werden auf Bodenrollern gestapelt in das System eingebracht. Es bietet eine Autonomie von zwei Stapeln mit jeweils 1,1m Stapelhöhe. Durch die pfiffige wechselweise Nutzung der drei Palettenplätze, abwechselnd als Rohteil- bzw. Fertigteilstapel, besteht für den Austausch eines Fertigteilwagens durch einen Rohteilwagen die komplette Laufzeit eines Stapels Zeit. Dadurch ergibt sich eine sehr geringe Personalbindung.

Ein 6achsiger Industrieroboter Motoman HP20D mit mehr als 1,7m Reichweite und 20kg Traglast von Yaskawa übernimmt mit einem Doppelgreifer schnell und zuverlässig das Werkstückhandling. Nur durch seine kompakten Abmessungen und den schlanken Arm ist das Eintauchen in die Maschine durch die hintere Beladetür möglich.

Zusätzlich erforderlich war noch ein drittes Greifmodul am Greifwerkzeug, da im Prozess aus dem becherförmigen Rohteil der Boden ausgestochen und mit dem Reitstock der Maschine aufgenommen wird. Von dort muss er vom Roboter zusammen mit dem verbleibenden Fertigteilring entnommen werden.

Die elektrische und mechanische Schnittstelle wurden mit dem Maschinenhersteller abgestimmt und automationsseitig entsprechend ausgelegt, die beiden Systeme kommunizieren in diesem Fall über eine Profinet-Schnittstelle.

Nach erfolgter Installation und Inbetriebnahme wurden die zuständigen Mitarbeiter des Kunden gründlich in die Bedienung der Zelle sowie die erforderlichen Grundlagen der Roboterhandhabung eingewiesen. Für gegebenenfalls erforderliche Hilfe und Diagnose wurde eine Fernwartungsschnittstelle eingerichtet.

Durch die Automation wird eine gleichbleibend hohe Qualität erreicht. Die Werkstücke werden nun in einem Arbeitsgang auf Länge gedreht und entgratet. Dabei wurden die Erwartungen sogar noch übertroffen, da die Rundheit –ein sehr wichtiges Qualitätsmerkmal beim gefertigten Werkstück- der Fertigteile deutlich besser ist als erwartet und somit der nachfolgende Richtarbeitsgang mindestens vereinfacht wird, gegebenenfalls sogar entfallen kann.

Außerdem kann das System zum Schichtende nochmals gefüllt werden und mannlos ein kompletter Werkstückvorrat bearbeitet werden, was zusätzliche Kapazität schafft.

Auf Sicht ist angedacht eventuell noch eine Bohrstation in die Anlage zu integrieren, die Flexibilität des Roboters bietet die Grundlage dafür, solche Prozesse jederzeit mit überschaubarem Aufwand nachrüsten zu können.