Vier Yaskawa Roboter bestücken zwei Drehmaschinen

Bearbeitung von Tempergussfittings: Umrüstzeiten, Ausstoß und Platzbedarf optimiert

Vier Roboter bestücken zwei Drehmaschinen

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Für Georg Fischer Fittings realisierte der CNC-Spezialist HK-CON Maschinenbau eine komplexe Anlage, die Taktzeiten von fünf Sekunden erreicht. Die Bestückung übernehmen vier Industrieroboter von Yaskawa.
Über 60 Mitarbeiter konstruieren und bauen bei HK-CON Drehbearbeitungszentren. Zu 99 Prozent wünschen die Kunden Komplettanlagen, die in ihre Prozesse eingebunden werden. David Reinmold, Leiter Verkauf: „Mit unseren Lösungen können wir speziell in der Großfertigung die Stückkosten um oftmals über 50 Prozent senken.“ Für den österreichischen Hersteller von Gussfitting, Georg Fischer Fittings, hat HK-CON eine vollständige Zerspanungsanlage zur Bearbeitung von Tempergussfittings gebaut. Die Herausforderungen bei dem Projekt: Mit der Anlage sollten insgesamt 35 verschiedene Endprodukte hergestellt werden können – und das bei sehr geringen Taktzeiten von fünf Sekunden pro Stück beim Teil mit der geringsten Taktzeit.

Sechs Kameras kontrollieren

Außerdem kommt es bei der Bestückung der Zerspanungsmaschine darauf an, dass nur absolut fehlerfreie Teile in die Maschine gelangen – daher werden die vier Handling-Roboter von Yaskawa (zwei MH 12 und zwei MH5) von einem Kamerasystem mit sechs Kameras unterstützt. Die Hochleistungssteuerung DX 200 stellt dabei die Kommunikation zu den Kameras her und regelt die Zusammenarbeit der Roboter mit ihnen. In der Anlage gibt es zwei Drehbearbeitungszentren, die sich gegenüberliegen. Ihnen vorgeschalten befinden sich je zwei Motoman-Roboter. Die Roboter sind über Kreuz angeordnet: Links unten und rechts oben befinden sich die gleichen Modelle – und umgekehrt. Diese Anordnung erwies sich als sinnvoll, um die notwendige Reichweite beim Beladen zu erreichen. Denn die Maschinen konnten aus Arbeitssicherheitsgründen nicht näher zusammengeschoben werden. An jeder Seite befinden sich im Bereich der Roboter drei Kameras. Die ersten von ihnen sagen den Motoman-Robotern, wo und wie die Teile ankommen und ob es sich um die gewünschten Bauteile handelt. Wenn es sich um einen gewünschten Bautypen handelt, schaut die Kamera auf grobe Mängel und übermittelt dem Roboter die exakte Drehlage und Position. Damit hat der Roboter alle Informationen, um es aufzugreifen.

Angussreste erkannt

Hat er dies getan, tastet er das Teil auf Gussfehler ab und entsorgt es im Zweifelsfall in einer Kiste. Ist das Teil fehlerfrei, fährt der Handling-Roboter zur nächsten Kamera und dreht es drei bis vier Mal, so dass die Kamera alle sechs bis acht Seiten prüfen kann. An dieser Stelle prüft die Kamera, ob sich am Bauteil Angussreste befinden. Auch hier könnte der Roboter erneut aussortieren. Zudem erkennt die Kamera, wie herum die Teile liegen, so dass der Roboter diese entweder in eine darauffolgende Wendestation oder direkt auf ein Band zum nächsten Roboter legt. Richtige Teile, die fehlerfrei sind und richtig liegen, werden zum nächsten Roboter befördert. Die dritte Kamera prüft, wo und in welcher Drehlage es sich befindet. Schließlich greift der zweite Roboter das Teil von außen und führt es dem Drehbearbeitungszentrum zu. Im Drehbearbeitungszentrum ist jede der beiden Maschinen doppelspindlig. Dadurch können die beiden Zerspanungsmaschinen je zwei Teile gleichzeitig bearbeiten und alle 20 Sekunden bis zu vier fertig bearbeitete Teile ausstoßen. Die Maschine läuft pro Jahr in 690 Schichten.

Einfaches Umrüsten

Soll ein anderes Bauteil bearbeitet werden, kann es sein, dass ein Monteur die Roboterbacken austauschen oder die Zuführung einstellen muss. Die unterschiedlichen Programme wurden bereits von HK-CON geteached. Der Monteur muss nur noch entsprechend auswählen. In der Massenfertigung zählt jede Sekunde. Die Anlage lässt sich daher in nur einer Stunde pro Seite umrüsten. Für die Bedienung der Anlage muss lediglich eine halbe Bedienkraft einkalkuliert werden. „Nachdem Guss schwierig zu handeln ist, war die Anlage auch für uns eine Herausforderung. Mit den Motoman-Robotern MH12 und MH5, der dazugehörigen Steuerung DX200 und der Software Motoplus SDK zur Koordination der Kameras ist es uns aber gelungen, das Zuführungssystem so einzurichten, dass am Ende nur qualitativ hochwertige Ware in den Drehbearbeitungszentren ankommt und bearbeitet wird“, führt Reinmold aus: „Damit haben wir eine besonders flexible Anlage mit hoher Produktivität gebaut.“ Bei der Auftragsvergabe hat der Kunde ausdrücklich den Wunsch geäußert, dass die Anlage mit Yaskawa Handling-Robotern ausgestattet ist. Das liegt nicht nur an dem guten Preis-Leistungsverhältnis der Yaskawa-Produkte. Da im gesamten Werk nur Roboter von Yaskawa genutzt werden, sind auch die Mitarbeiter darauf geschult. Yaskawa Europe GmbH www.yaskawa.eu.com
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