Das niederländische Unternehmen BMO Automation entwarf 2008 die Vision einer wesentlich effektiveren Beladung von CNC-Dreh- und Fräsmaschinen. In dem Zuge entwickelte BMO Roboterzellen für die automatisierte Beladung von CNC-Dreh- und Fräsmaschinen mit ganz unterschiedlichen Losgrößen ab Stückzahl 1. In Zusammenarbeit mit Faulhaber entstand dabei ein spezieller Servogreifer für die Roboter.
„Durch den von uns entwickelten Servogreifer erhöht sich die Flexibilität erheblich und Kunden können ab Losgröße 1 automatisieren. Das ist die Zukunft“, betont Marketing Manager Maarten van Bun. „Ein einfacher Roboter erledigt tausendmal den gleichen Job. Wir glauben aber, dass die Zukunft mehr als eine Automatisierung kleinerer Produktreihen in einem Durchgang darstellt. Wir nennen das Multi Batch Automatisierung. Wir können auch 1000 Teile automatisiert fertigen, aber eben aufgeteilt in mehrere Serien mit niedrigen Volumina: Also High Mix und High Volume.“
Grundsätzlich sind die Margen bei der Fertigung von niedrigen Stückzahlen höher als in der Massenproduktion. Gleichzeitig ist es aber personal- und damit kostenintensiver, wenn die Werkstücke zwischen einzelnen Dreh- und Fräsvorgängen manuell geladen werden müssen. Daher ist eine Lösung, die beim Einsatz von CNC-Dreh- und -Fräsmaschinen sowohl hohe Varianzen als auch hohe Volumina erreicht, laut BMO ein „echter Game Changer“.
Kombinierter Ansatz
BMO Automation kombiniert dazu die Vorteile der Palettenautomatisierung mit der Option, auch einzelne Werkstücke vollautomatisiert laden zu können. Aus dem Prinzip „High Mix & Low Volume“ wird so „High Mix & High Volume“. Möglich machen dies unter anderem servogesteuerte Greifbacken, deren Präzision und Zuverlässigkeit durch Faulhaber-Antriebe garantiert wird.
Im Servogreifer treibt ein bürstenloser DC-Servomotor mit integriertem Speed Controller eine Getriebespindel an, die Teil eines Linear-Führungssystems ist. Infolgedessen bewegen sich die Greiferfinger für das Produkt, das in die CNC-Maschine geladen werden soll, in die gewünschte Position. Nach dem Dreh- oder Fräsvorgang können sich die Dimensionen des Werkstücks verändern. Hier passt der Servogreifer automatisch die Position der Greiferfinger an, ohne die Lade- und Entladezyklen zu verändern. Ein Tausch des Greifers ist somit nicht notwendig.
Warum Faulhaber-Motoren? „Harco Hermans, bei uns für Forschung und Entwicklung verantwortlich, kannte Faulhaber aus früheren Projekten, wo er sehr gute Erfahrungen mit den Motion Control-Produkten gesammelt hat“, erklärt Maarten van Bun. Über das Drive Selection Tool auf der Webseite wurde der passende Motor ausgewählt. Dabei wurde BMO Automation von Faulhaber unterstützt, etwa bei der Überprüfung der Skriptdateien für die Kommunikation mit der BMO Intelligent Control Software.
Die Entwicklung dauerte etwa ein Jahr, einschließlich einer zweimonatigen Testphase bei Referenzkunden. Die größte Herausforderung war dabei, eine zuverlässige Lösung zu integrieren, die in möglichst kleinen Dimensionen und mit geringem Gewicht verfügbar ist und sich so nur minimal auf die Nutzlast des Roboters auswirkt. Maarten van Bun: „Faulhaber bietet hier sowohl im mechanischen als auch im elektronischen Teil eine sehr kompakte, aber dennoch leistungsfähige Lösung.“
Automatisch im Vorteil
„Eine CNC-Automatisierung steigert die Produktivität, verkürzt die Durchlaufzeit und ist ein Ausweg aus dem Fachkräftemangel“, betont Maarten van Bun. Auch in der Covid-19-Pandemie habe sich der Vorteil einer automatisierten Robotik-Lösung gezeigt. „Corona hatte einen großen Einfluss auf die Metallindustrie. Am Anfang waren Kunden bei Investitionen konservativer. Bald änderte sich das Segment jedoch, als klar wurde, dass eine CNC-Automatisierung nicht nur eine Lösung für die Zukunft, sondern auch für jetzt ist. Ein Roboter wird nicht krank und auch mit begrenzten Arbeitszeiten kann ein menschlicher Bediener das Produktionsniveau gemeinsam mit einer BMO Roboterzelle auf einem hohem Niveau halten.“ Zudem ermöglicht eine automatisierte Fertigung die Produktion vor Ort. So kann man die Nachteile einer ausgelagerten Produktion vermeiden, etwa geschlossene Grenzen, Einschränkungen im Reise- und Warenverkehr, längere Grenz- und Zollkontrollen und lokale Lockdowns, wie sie sich gerade in der Pandemie gezeigt haben.
Wenn man automatisieren wolle, sei es wichtig, dass ein genauer Prozess erstellt werde, der kontinuierlich ein hohes Maß an Sicherheit, Präzision und Wiederholungsgenauigkeit garantiere, so das Fazit von Maarten van Bun. Daher vertraue er den Produkten von Faulhaber; „Diese garantieren uns Qualität sowie Sicherheit und dass wir uns über nichtsSorgen machen müssen.“
Dr. Fritz Faulhaber GmbH & Co. KG
Daimlerstraße 23/25
71101 Schönaich
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