Ob eine Erhöhung der Maschinenauslastung, die Reduktion von Stundenkosten oder schlichtweg Personalmangel – die Gründe, automatisierte Fertigungsabläufe zu implementieren, sind vielfältig.

1 Die Entnahme des Fertigteils und die Bestückung mit einem Rohling erledigt der Turn-Assist in einem Schritt, um den Maschinenstillstand möglichst kurz zu halten

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Maschinenbeschickung – autonomes Fertigen – Nebenzeiten reduzieren – kollaborierende Robotik

Automatisierungskomponenten

Automatisierungstechnik

Roboter für Werkzeugmaschinen

Handling, Handhabungstechnik

Handling, Handhabungstechnik für die spanende Fertigung

Werkstückhandhabung

Mit mehr Autonomie  zum höheren Output

Mit RoboCell One hat Automatisierungsspezialist Fastems eine standardisierte Lösung zur Maschinenbeladung im Programm. Bis zu 80 Kilogramm darf das Rohteil schwer sein.

1 Hochautomatisierte, flexible Handhabung schwerer Werkstücke: Die RoboCell One von Fastems liefert in Kombination mit der MMS neue Potenziale für die flexible, wirtschaftliche Losgrößenfertigung

Werkstückhandling – Maschinenautomatisierung – Hohe Werkstückgewichte

Flexible Fertigungssysteme

Werkzeugmaschinen für die spanende Fertigung

Fertigungsautomation

Eine Roboterzelle für zwei Maschinen

Bacher Medizintechnik mit Sitz in Tuttlingen ist OEM-Hersteller chirurgischer Instrumente. Angesichts steigender Anforderungen an die zu validierenden Prozesse wurde in ein automatisiertes Doppelspindel-BAZ von Chiron investiert. Ein visionärer Schritt in dieser Branche.

1 Filigran und feingliedrig: Der nach DIN EN ISO 13485 zertifizierte OEM-Hersteller  Bacher hat sich auf Rohrschaftinstrumente für Biopsien und minimalinvasive chirurgische Eingriffe spezialisiert

Automatisierungszellen

Komplettbearbeitung

Spanende Verfahren

Komplettbearbeitungsmaschinen

Handhabungsroboter

Montagetechnik

Industrieroboter

Damm, Helmut

Medizintechnische Apparate und Materialien

Elektrotechnik, Elektronik

Mehrspindelbearbeitung

Mehrspindel- Bearbeitungszentren

Bearbeitungszentren

Das Ass im Ärmel

Lang Technik GmbH  

https://www.lang-technik.de

Bohren

Drehen

Fräsen

Präzisionswerkzeuge

Reinigen und Vorbehandeln

Oberflächentechnik

Spanneinrichtungen

Systemperipherie

Spannmittel

Werkstückspanntechnik, spanend

Spanntechnik

Spindeln

Antriebselemente

Antriebe

Teilereinigung

Manfred Stern, der wie kaum ein anderer die europäische Tochter des japanischen Industrieroboter-Herstellers verändert hat, geht in den Ruhestand. Seine Nachfolge ist geregelt.

Manfred Stern wurde nach erfolgreichen 13 Jahren bei Yaskawa offiziell in den Ruhestand verabschiedet

20:7

Generationswechsel bei Yaskawa Europe

Mit dem Industrieroboter ‘Horst’ von Fruitcore Robotics gelingt Schirling Frästechnik der problemlose Einstieg in die Automatisierung

Stefan Schirling hat ‘Horst’ problemlos selbst integriert: „Ich habe ihn ausgepackt, an den Strom angeschlossen und losgelegt“, sagt er. Freilich, ein paar Anpassungen bei Programmierung und Steuerung musste er noch vornehmen, „doch das war zum allergrößten Teil selbsterklärend.“

Schnell und einfach von null auf hundert

Mit ‘FlexLoader M’ bedient ABB die steigende Nachfrage nach einfachen Automatisierungslösungen für die Werkzeugmaschinenbeschickung. Bildverarbeitungssysteme und die kamerabasierte Programmierung beschleunigen das Einlernen komplexer Formen.

Mit austauschbaren Modulen stellt ‘FlexLoader M’ eine flexible und skalierbare Lösung für viele Maschinentypen dar, einschließlich Drehmaschinen, Fräsmaschinen und CNC-Bearbeitungszentren

Industrie 4.0 für die spanende Fertigung

Industrie 4.0

Robotergestützte Modularität

Kontrollvorrichtungen und Messaufnahmen sind wesentliche Mittel des Qualitätsmanagements sowohl in der Entwicklung neuer Fahrzeugmodelle als auch in der Serienfertigung. Mit intelligenter Software können jetzt sogar Konstruktionen hoch komplexer Vorrichtungen automatisiert und die Zeit bis zur Teilefreigabe erheblich verkürzt werden. 

Vorsprung durch Schnelligkeit 

Linearroboter als Linien- und Flächenportale haben sich besonders beim Be- und Entladen von Fertigungs- und Montagemaschinen bewährt. Bisher war allerdings die Projektierung von Handhabungssystemen schwierig und aufwändig. Anhand von Spezifikationen des Anwenders musste eine Vielzahl an Berechnungen durchgeführt werden... 

Wirtschaftlicher und schneller zum Linearroboter 

Automation ja, aber wie beginnen? Für Fertigungsbetriebe, die mit der Automatisierung ihrer Produktion im kleinen Maßstab beginnen und weitere Elemente mit zunehmendem Bedarf ergänzen möchten, bietet der modulare Roboter "WorkMaster" von System 3R, Groß-Gerau, vielfältige Möglichkeiten... 

Palettiersysteme

Palettierung

Produktionssteuerung verhilft Robotern zur Doppelrolle 

Immer noch viel zu häufig ist das Alltag in den Betrieben: Die Werkstücke werden bei Stillstand der Maschine gewechselt. Gegen unnötige Rüst- und Maschinenstillstandzeiten sind moderne und vor allem effiziente und durchgängige Spann-, Palettier- und Handlingsysteme vielfach das probate Mittel. Während auf der Maschine der eine Auftrag abgearbeitet wird, spannt der Bediener hauptzeitparallel das nächste Werkstück direkt oder in einer Vorrichtung auf eine neue, leere Palette. 

Automatische Beschickung nicht nur in der Serienfertigung 

Zwar bewältigen Roboter heute die vielfältigsten Rationalisierungsaufgaben, dennoch sind die Kollegen "Knickarm" und "Portal" in der automatisierten Beladung von Werkzeugmaschinen noch zu selten zu finden. Carl Zeiss, Jena, gelang auf Basis eines sechsachsigen Knickarmroboters eine Automationslösung für die präzise Beladung filigraner und eng tolerierter Objektivgehäuse an Bearbeitungszentren. 

Selbst dünnwandige Teile prozesssicher beladen 

Mit einer Kombination aus Werkstückspeicher, Paletten-Beschickungshandling und Werkstückspanntechnik lassen sich Arbeitsorganisation und Materialfluss optimieren. 

Werkstückspanntechnik und -handling 

Werkstückspeicher und Spanntechnik in einem 

Ein Portallader erhöht die Flexibilität beim Universalschleifen, unterstützt die Mehrmaschinenbedienung und ermöglicht das schnelle Umrüsten im Beschickungsbereich. 

Standardisierte, kostenoptimierte Beschickungszelle 

Schleifmaschinen

Kel-Vita mit Kel-Portal 

Die anwendungsspezifische Lösung rückt auch bei der 5-Achs-Bearbeitung immer mehr ins Zentrum. Hersteller von Werkzeugmaschinen und Automationslösungen verzahnen daher ihre Zusammenarbeit und spielen zugleich die individuellen Stärken aus. 

5-Achs-Bearbeitungszentrum mit Handlinggerät und Palettiersystem 

Fräsmaschinen

Zwei Partner, ein Ziel 

„Die Automatisierung  hält uns wettbewerbsfähig“

Die Schubert-Gruppe stellt in hoher Fertigungstiefe Top-Loading-Verpackungsmaschinen her. Die Nachfrage entwickelt sich seit Jahren kontinuierlich nach oben, weshalb  Maßnahmen zur Produktivitätssteigerungen zwingend notwendig wurden.

Je nach Branche haben Fertigungsbetriebe in den letzten Jahren mit Unsicherheiten in der Auftragsvergabe und sinkenden Auftragsvolumina zu kämpfen. Davon unbeeindruckt zeigt sich die Schubert Fertigungstechnik als Teil der Schubert-Gruppe im baden-württembergischen Bartholomä. Als Kompetenzzentrum für das Fräsen, Drehen und die additive Fertigung arbeiten rund 85 Beschäftigte in der Fertigung in zwei Schichten. Klein- und Einzelserien mit Losgrößen von rund 25 Stück bestimmen das Tagesgeschäft. Jens Grieser, der zusammen mit Marc Grieser und Bernd Fuchs das Führungstrio des Unternehmens bildet, erklärt die Ausgangslage: „Entgegen vieler Markttrends können wir auf sehr erfolgreiche letzte Jahre zurückblicken und ein stetiges Wachstum verzeichnen. Das sieht man zum einen am Standort selbst, der seit 2008 bereits dreimal um neue Verwaltungs- und Produktionsflächen erweitert wurde. Zum anderen an unserem Maschinenpark, der konsequent erneuert und auf dem aktuellen Stand gehalten wird.“

Während rund 80 Prozent des Produktionsvolumens von der Schubert-Gruppe abgenommen werden, steht der rund 40 CNC-Maschinen umfassende Maschinenpark auch für Auftragsarbeiten zur Verfügung. Hauptsächlich wird Aluminium verarbeitet, aber auch Stahl und Edelstahl. Eine kleine Baugruppenmontage sowie zahlreiche Nachbehandlungsleistungen runden das Angebotsspektrum ab.

Bernd Fuchs, Technischer Leiter mit über 35 Jahren Erfahrung bei Schubert Fertigungstechnik, sieht in der Einführung der ersten Palettenautomatisierung 2008 an einem 4-Achs-Bearbeitungszentrum den Grundstein für die weiteren Rationalisierungsambitionen bei Schubert gelegt. Seitdem folgen mit hoher Regelmäßigkeit Investitionen in die Flexibilisierung der Fertigung.

Jüngste Beispiele sind das Maschinenbeschickungssystem ‘Xcelerate R-C2|6S’, das an ein vertikales Bearbeitungszentrum DMG Mori ‘DMC 1850 V’ angebunden ist sowie das System ‘Ultimate’, das auf einem fest installierten, eingehausten Roboter basiert und ein Fräszentrum DMG Mori ‘DMU 80 eVo’ bedient. Dafür griff man in Bartholomä auf das Portfolio von Cellro, dem niederländischen Automatisierungsspezialisten für Zerspanungsprozesse, zurück. Die modularen und in Baukastenweise ausgeführten Systeme lassen sich auf unterschiedlichste Anforderungen adaptieren und bieten für nahezu jeden Bearbeitungs- oder Prozessschritt eine automatisierte Lösung.

Kern der Xcelerate-Lösung bildet ein Knickarmroboter, der oberhalb eines Regalsystems mit herausfahrbaren Schubladen installiert ist. Die Schubladen sind mit Einlageböden, den sogenannten Inlays, auf die Werkstückgröße abgestimmt. Variieren die Außenabmessungen der Teile, können passende Inlays schnell selbst produziert oder direkt von Cellro bezogen werden. Schubert hat sich aufgrund des Teilespektrums für die Ausführung mit maximal 35 Kilogramm Traglast am Roboterhandgelenk entschieden, weil damit ein Großteil der zu produzierenden Teilefamilien abgedeckt werden kann. Startet der Bediener das Bearbeitungsprogramm, werden Stück für Stück in den Arbeitsraum der DMG eingebracht, bearbeitet und im Tray wieder abgelegt, sodass der Zyklus von Neuem beginnen kann. Im Unterschied zu anderen Handlingslösungen auf dem Markt, bei denen das Werkstück entweder auf einer Palette vorgerüstet oder in einem Schraubstock vorgespannt werden muss, bevor die automatisierte Bearbeitung erfolgen kann, kommt bei Xcelerate ein ‘Greifender Spannstock’ zum Einsatz, der vom Schweizer Spanntechnikexperten Gressel entwickelt wurde. Der Zentrischspanner ‘RC2’ übernimmt die funktion des Greifers als auch des Spannmittels und vereinfacht das Werkstückhandling deutlich.

 Das mit Sensorik ausgestattete Greif- und Spannmodul steuert zuverlässig die Positionen im Tray an, greift sich das Werkstück, spannt es und übergibt die gesamte Einheit in das Nullpunktspannsystem der DMG. Halte- und Spannkräfte werden zuvor an der Steuerung definiert und sind somit präzise einstellbar, was Deformationen an dünnwandigen Werkstücken verhindert. Fehlerquellen, die durch manuelle, repetitive Tätigkeiten entstehen können, sind so von vornherein ausgeschlossen.

Für Grieser steht fest: „Unsere Mitarbeiter sehen das gesamte System aus Maschine und Automatisierung als eine Anlage, die sie dementsprechend effizient nutzen. Die Programmierung ist schnell, intuitiv und selbsterklärend. Theoretisch lohnt sich deren Einsatz bereits ab Losgröße 2, also bei einem einzigen Wiederholteil.“ Fuchs bekräftigt: „Die Automatisierung beeinflusst die Entscheidung, ob über eine automatisierte Maschinenkombination gefertigt wird, nicht maßgeblich, da das Einrichten kein besonderes Hindernis darstellt.“

Flexibel und unkompliziert  in der Praxis

Besonders die Flexibilität der Lösung stellt die Anwendbarkeit für viele Fertigungsaufgaben sicher und sorgt so zum einen für den gewünschten Produktivitätsschub, der sich an Spindelstunden und Auslastungsgrad messen lässt, zum anderen für eine schnelle Amortisation der Investitionssumme.

Mit der integrierten Wendestation ist Xcelerate R-C2|6S sogar für die 6-Seiten-Komplettbearbeitung geeignet. Das Abschließen von OP10 und OP20 in einer Bearbeitungsmaschine erlaubt präzise Ergebnisse und macht den Weitertransport zur nächsten Bearbeitungsstation überflüssig.

Das Teilespektrum ist nicht auf faustgroße, kubische Werkstücke eingeschränkt, wie ein Blick auf die Ausschnitte der Inlays vermuten lässt. Schubert fertigt damit auch ein Gehäuse für einen Roboterarm selbst, das mit einer Kantenlänge von ungefähr 50 Zentimetern zu den größeren Bauteilen zählt. Für Maschinenbediener Markus Schick, der für die Maschine-Automatisierungs-Kombination verantwortlich ist, ist denn auch die Flexibilität ein entscheidendes Kriterium der Cellro-Lösung: »Die Steuerung und Programmierung geht mir nach einem eintägigen Workshop hier bei uns vor Ort leicht von der Hand. Wenn ich einmal ein Frage habe, was in den ersten Wochen der Fall war, steht der Cellro-Kundendienst mit Rat und Tat zur Seite. Der telefonische Support, der durch eine Remotefunktion auch direkt auf die Anlage zugreifen kann, konnte bislang noch jedes Problem lösen.« So sind in den rund zwei Jahren Einsatzzeit bei Schubert keine eiligen Servicebesuche vor Ort nötig gewesen.

Andreas Rendel, Gebietsverkaufsleiter Süd von Cellro und für Schubert zuständig, erklärt das Serviceangebot: „In der Zentrale von Cellro sitzen sehr erfahrene Mitarbeiter, die die meisten Fallstricke aus der Praxis sehr genau kennen. Damit im Falle eines Falles den Anwendern noch schneller geholfen werden kann, haben wir in Brackenheim unseren neuen Servicestandort für Deutschland eröffnet. Von hier aus sind die Wege nochmals kürzer, falls ein Einsatz direkt beim Kunden nötig werden sollte. Auch für das Ersatzteil- und Wartungsgeschäft bietet der Standort in der Mitte Deutschlands noch schnellere Reaktionszeiten und kürzere Reaktionswege.“

Automatisierung für bis zu zwei Bearbeitungszentren

Die zweite Automatisierung vereint Funktionalitäten des Paletten-, Werkstück- und Werkzeughandlings in einer Anlage. Ultimate besteht aus einer eingehausten Zelle, in der ein Roboter mit einer hohen Reichweite eine feste Position einnimmt. 165 bis 250 kg Ladegewicht decken den Bereich für höhere Traglasten und Werkstückdimensionen ab.

 Der Roboter bedient sich aus den ihn umgebenden Regalen und wechselt im Fall von Schubert vorgerüstete Paletten in das DMG-5-Achs-Fräszentrum ein. Die flexible Fertigungszelle kann bei Bedarf auch ‘gemischte Anforderungen’ aus Werkstücken und Paletten sowie Spannmitteln, Vorrichtungen und verschiedene Greifer bevorraten und einwechseln. Sogar Werkzeuge würden sich, falls erforderlich, auf den Regalplätzen einlagern lassen.

Das Potenzial, das Schubert mit der Installation der ‘Ultimate’-Lösung freisetzte, wird in naher Zukunft einen weiteren Schub erfahren: eine zweite DMU 80eVo wird maschinenseitig ergänzt, um von den Vorteilen der Roboterlösung an beiden Bearbeitungszentren zu partizipieren und die volle Auslastung zu erzielen.

Innerbetrieblicher Materialfluss steigt mit der Produktivität

Von den rund 40 Zerspanungsmaschinen bei Schubert verfügen mittlerweile 15 über eine Automatisierungslösung; ein Weg, den das Unternehmen konsequent fortsetzen will. Zwei vertikale Lagerlift-Systeme, die Rohteile und Verbrauchsmaterial bevorraten, sorgen dafür, dass für den gestiegenen Durchsatz genügend Material zur Verfügung steht.

Für Jens Grieser und Bernd Fuchs steht fest: „Die Automatisierung hat uns mit einer Verdopplung der Spindelstunden überhaupt erst in die Lage versetzt, die steigenden Produktionsvolumina in ihrer gesamten Vielfalt zu bewältigen. Nebenbei nehmen wir Effekte wie eine höhere Mitarbeiterzufriedenheit und -motivation gerne mit. In Summe sichern unsere Investitionen die Wettbewerbsfähigkeit des Standorts nachhaltig ab. Oder einfach gesagt: Ohne Automatisierung kommen uns keine Werkzeugmaschinen mehr in die Fertigungshallen.“

Cellro GmbH  

https://www.cellro.com

Ausgabenartikel

Die präzise gefertigten Roboterarme in Spannlage. Im Hintergrund der Knickarmroboter der Cellro-Xcelerate-Automatisierung, der das rechte Werkstück aus dem Speicher autonom ein- und nach erfolgter Bearbeitung wieder auswechselt

Fünf Schubladen mit angepassten Inlays nehmen unterschiedliche Rohlinge auf, die vom Roboter gegriffen und über eine Schleuse in den Maschinenraum eingebracht werden 

Maschinenbediener Markus Schick kann die Parameter über die Zellensteuerung  des Xcelerate einfach anpassen. Bei Fragen steht Hilfe über die Hotline schnell und  unbürokratisch an sieben Tagen die Woche bereit

Cellro Ultimate und DMG DMU 80 eVo bilden zusammen ein flexibles Fertigungssystem, das hochproduktiv und autonom die Fertigungslose abarbeitet

Auf den Regallagerplätzen werden vorgerüstete Paletten mit den Werkstücken  eingelagert und zur Bearbeitung in den Maschinenraum eingebracht

Cellro-Hauptartikel

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