Mannlose Nachtschicht: Autonomer Anlagenbetrieb zwischen 7,5 und 22,5 Stunden möglich

Fräsmaschinen platzsparend automatisiert

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Mit Hilfe eines Epson-Roboters hat EGS zwei Fräsmaschinen automatisiert. Mit minimalem Platzbedarf entstand eine Roboter-Lösung, die in punkto Kompaktheit, Effizienz und Flexibilität Maßstäbe setzt.

Bei dem Maschinenbau-Kunden übernehmen zwei Datron M8Cube Fräsmaschinen die Bearbeitung von Präzisions-Kleinteilen in rund 20 verschiedenen Varianten. Trotz der hohen Performance der Maschinen liegt die Bearbeitungszeit für ein Teil je nach Variante zwischen 60 und 180 Sekunden.

Für die Bediener wurde das monotone manuelle Be- und Entladen der Maschinen zur echten Geduldsprobe. Zudem sollten die Teile aufgrund hoher Nachfrage auch in mannlosen Schichten produziert werden. Eine Automatisierung lag daher nahe – aber das Platzproblem schien das Vorhaben zunächst zu vereiteln.
„Tatsächlich schien auf den ersten Blick kein Platz für eine Roboterlösung vorhanden zu sein“, erinnert sich Heiko Röhrig, Vertriebsleiter der auf das Be- und Entladen von Werkzeugmaschinen spezialisierten EGS. Mit dem flexiblen Beladesystem Sumo Duplex und einem kompakten Epson ProSix S5L Roboter hat er dann aber doch eine Lösung gefunden.
Das Bemerkenswerte: Die beiden Zuführsysteme sind elegant seitlich an die zwei Datron M8Cube angedockt. Nichts deutet auf eine Nachrüstlösung hin. Zuführung und Fräsmaschine bilden eine ultrakompakte Einheit. Der Hightech-Charakter der Fräsmaschinen, ausgezeichnet mit dem Red Dot Design Award, wird durch die in weiß gehaltenen Zellen und den ebenfalls weißen Sechsachser noch unterstrichen.
Doch die Be- und Entladezellen sehen nicht nur schick aus, sondern erfüllen sämtliche Vorgaben hinsichtlich Autonomie, Produktivität und Flexibilität. Kaum zu glauben, dass solch maßgeschneiderte Lösungen weitestgehend auf Basis von Standardkomponenten zu realisieren sind.
Röhrig: „Wir haben in unsere Sumo-Standardzellen jede Menge Flexibilität eingebaut. So konnten wir das Beladesystem Duplex seitlich an der Maschine andocken. Dieses clevere Konzept kommt mit einem Platzbedarf von nur 1,5 Quadratmetern aus. Durch den Einsatz von Paletten mit unterschiedlichen Inlays sind wir auch im Hinblick auf das Teilespektrum variabel.“ Weiterer Vorteil: Die Zugänglichkeit zur Fräsmaschine bleibt bei der Schutzzaunausführung für den Bediener voll erhalten. So lassen sich Kleinstserien auch im manuellen Modus abarbeiten.
Der schlanke ProSix S5L Roboter kann dank seiner Reichweite von rund 900 Millimetern jede Position innerhalb der 400 x 600 Millimeter Teilebevorratungspalette erreichen und auch die Übergabeposition innerhalb der Fräsmaschine präzise anfahren. Neben dem Be- und Entladen übernimmt der Roboter auch das Ausschleusen von Teilen für die statistische Prozesskontrolle sowie das Aussortieren von N.I.O.-Teilen.
Zur Bestückung legt der Bediener zwei Paletten mit unbearbeiteten Werkstücken ab, wählt die Teilevariante an der Steuerung aus und startet die Anlage. Daraufhin entnimmt der Sechsachser mit seinem Doppelgreifwerkzeug ein unbearbeitetes Werkstück und legt es in das Spannsystem der Fräsmaschine ein.
Während der spangebenden Bearbeitung holt der Roboter ein weiteres unbearbeitetes Teil und fährt damit zur Maschine. Hier entnimmt er das Fertigteil, das er später an definierter Position in der Palette ablegt, reinigt mit seiner seitlich am Greifer angeordneten Drucklufteinheit das Spannsystem und bestückt es mit dem zu bearbeitenden Werkstück. So wird eine Palette komplett abgearbeitet.
Anschließend gelangt die zweite Palette mit unbearbeiteten Teilen vollautomatisch in den Arbeitsbereich des Roboters, während die erste Palette automatisch ausgeschleust und vom Bediener gegen eine weitere Palette mit unbearbeiteten Werkstücken gewechselt wird.
Die Roboterlösung garantiert ein Höchstmaß an Autonomie. „Entsprechend der Bearbeitungszeit der jeweiligen Teilevariante erreichen wir bei einer Bevorratung mit 450 Teilen in zwei Paletten einen autonomen Anlagenbetrieb zwischen 7,5 und 22,5 Stunden“, so Röhrig. „Die geforderten mannlosen Schichten lassen sich so problemlos realisieren. Die Amortisationszeit der beiden Anlagen liegt unter den gegebenen Voraussetzungen bei etwa einem Jahr.“
Der Anwender, der bis dato keine Erfahrung im Umgang mit Robotern besaß, ist begeistert. Die Mitarbeiter kommen nach kurzer Schulung mit den Anlagen bestens zurecht und sind von den spannenden Arbeitsinhalten durch die Robotik angetan. Kein Wunder, dass bereits weitere Automatisierungsprojekte auf der Agenda stehen. Nach den guten Erfahrungen mit den Sechsachsern ProSix S5L, die ihre Arbeit trotz Kontakt mit Spänen und Kühlschmierstoffen stets zuverlässig erledigen, ist Epson als Roboterlieferant ebenso gesetzt wie der Systemintegrator EGS.
EGS Automatisierungstechnik GmbH www.egsgmbh.de Motek Halle 7, Stand 7140
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