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Handlingroboter belädt CNC-Fräsmaschine von Mazak

CNC-Steuerung und Roboter aus einer Hand: einfache Kommunikation ohne Master
Handlingroboter belädt CNC-Fräsmaschine

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Bei der Fertigung von Anbaugeräten für Gabelstapler kombiniert Durwen Maschinenbau CNC-Fräsmaschinen von Mazak mit Handlingrobotern von Mitsubishi Electric.

Unsere Anbaugeräte für Gabelstapler bestehen aus verschiedenen Standard- und Spezialmodulen, die wir ausnahmslos hier am Standort Plaidt fertigen. Die große Vielfalt unserer Produkte basiert dabei auf vielen verschiedenen Teilen, die auf 3-Achs-CNC-Maschinen des japanischen Herstellers Mazak gefräst werden“, erläutert Geschäftsführer Klaus Durwen.

Bis 2015 wurden die Rohlinge manuell in die CNC-Fräsen eingelegt. „Das war uns nicht effektiv und wirtschaftlich genug, daher haben wir nach einer Möglichkeit gesucht, diesen Produktionsschritt zu automatisieren“, so Fertigungsleiter Christian Fuchshofen. Ziel war es, das Einlegen und Entnehmen der Teile in und aus den CNC-Fräsmaschinen von Robotern durchführen zu lassen.

Dass sich Fuchshofen nach intensiven Recherchen für Handlingroboter von Mitsubishi Electric entschied, hat einen guten Grund: „Die CNC-Fräsmaschinen von Mazak, die wir in unserer Produktion einsetzen, arbeiten auf Basis der Steuerungstechnik von Mitsubishi Electric. Wir konnten daher sehr einfach eine direkte Kommunikation zwischen der CNC- und der Robotersteuerung über CC-Link realisieren, ohne eine sonst übliche, übergeordnete Master-Steuerung aufbauen zu müssen.“

Einfache Programmierung

Weiterer Vorteil: „Mit den Steuerungen der CNC-Fräsmaschinen hatten wir bereits langjährige Erfahrungen gesammelt, sodass wir ohne große Einarbeitungszeiten mit der Programmierung der Kommunikation zwischen Roboter und CNC-Fräsmaschine beginnen konnten.“ Integriert ist zudem das Bediengerät GT25. „Damit ist die Bedienung der Applikation bei einer Umrüstung sehr einfach zu bewerkstelligen, da der Bediener den Roboter nicht programmieren, sondern lediglich den nächsten Artikel aufrufen muss.“

Mit Unterstützung von Mitsubishi Electric bezüglich Programmierung und Integration ging die erste automatisierte CNC-Fräse mit einem Handlingroboter des Typs RV-13FLM-D1-S15 wenige Monate nach der Anlieferung in Betrieb. „Dieses Modell hat sich aufgrund seiner Reichweite von 1388 mm und der Tragkraft von bis zu 13 kg sowie wegen der hohen Genauigkeit so gut bewährt, dass wir bereits kurze Zeit später zwei weitere Fräszentren um Roboter dieser Klasse erweitert haben“, so Fuchshofen.

Pionier der 70-kg-Klasse

Nach den positiven Erfahrungen mit diesen ersten drei Kleinrobotern investierte Durwen schon ein Jahr später erneut, diesmal in einen brandneuen Roboter des Typs RV-70FLM-D1-S15 mit 70 kg Tragkraft und 2050 mm Reichweitenradius. „Durwen war deutschlandweit der erste Kunde, der einen Roboter aus dieser neuen 70-kg-Klasse in einer Anwendung einsetzte“, sagt Volker Betke vom Mitsubishi-Vertrieb. „Durwen war somit ein echter Pionier für diese erweiterte Robotergeneration und zudem ein Vorreiter für die Kombination von Robotik und CNC-Bearbeitungszentren auf Basis unserer Steuerungstechnik.“

Dabei eignet sich die Roboterautomation sogar für kleine Losgrößen. Fuchshofen: „Aufgrund der großen Vielfalt der benötigten Einzelkomponenten wäre es wirtschaftlich nicht möglich, stets alle Teile auf Lager zu halten. Zwei unserer Fräszellen sind daher immer dafür reserviert, diese Ersatzteile zu fertigen.“

Die Fräsprogramme für die große Anzahl an Standardkomponenten lassen sich dann – auch aufgrund des Bediengeräts GT25 – ebenso schnell auf die aktuell benötigten Bauteile umstellen wie die Abläufe für die Roboter und die Koordination zwischen diesen beiden Systemen. „Hier macht es sich besonders bezahlt, dass die Steuerungstechnik aus einem Guss ist“, so Fertigungsleiter Fuchshofen.

Wachstum durch Automation

Mittlerweile wird ein Dutzend der insgesamt rund 30 CNC-Fräszellen von Durwen durch Roboter bestückt und entladen, und damit soll das Ende der Fahnenstange noch lange nicht erreicht sein: „Die Investitionen in Automation und Robotik haben uns ein Wachstum ermöglicht, das durch eine Aufstockung des Personals nicht realisierbar gewesen wäre. Abgesehen davon ist es in unserer Region sowieso nicht einfach, technisch interessierte neue Mitarbeiter zu finden.“ Ein Ende des Wachstums ist nicht abzusehen, daher plant Durwen bereits eine erhebliche Flächenerweiterung für die 2018 errichtete Fertigungshalle.

Mitsubishi Electric Europe B.V.

https://de3a.mitsubishielectric.com

Mitsubishi-Electric-Platz 1

40882 Ratingen



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