Roboterzelle für kleine Serien im Werkzeugbau

Funktional, einfach und flexibel

Ein Werkzeugbauunternehmen setzt eine Xcelerate-Roboterzelle von Cellro für die Fertigung von Ersatz- und Verschleißteilen in kleinen Serien ein. Mithilfe eines Moduls zur automatischen Umkehr ist das zu fertigende Produkt in einem Arbeitsgang fertig und es gibt am Ende eines Produktionslaufs keine halbfertigen Teile, die für die Endbearbeitung neu eingeplant werden müssen. Die Übernahmestation sorgt zudem für eine exakte, automatisierte Übernahme und erhöht damit die Qualität des Endprodukts.

Bei dem Bearbeitungszentrum DMU65 Monoblock kommt ein Xcelerate X35 | R-C2 | 6S von Cellro mit Gressel-Kopf zum Einsatz. (Bild: Cellro Automation B.V.)

Ein Werkzeugbauunternehmen und Lieferant von feinmechanischen Teilen, kritischen Maschinenkomponenten sowie Ersatz- und Verschleißteilen war einer der ersten, der Cellros Xcelerate X35 | R-C2 | 6S einsetzte. „In der Tat haben Cellro und unser Unternehmen eine Menge gemeinsam“, sagt Produktionsspezialist Hans Peter. „Während sich Cellro auf intelligente Automatisierungslösungen konzentriert, bieten wir Lösungen zur Verbesserung der Effizienz von Maschinen in der Verpackungsindustrie. Dabei kann es sich um die Verpackung von Lebensmitteln, Kosmetika, Süßigkeiten, Getränken oder medizinischen Produkten handeln. Flexibilität und schnelle Lieferzeiten stehen dabei an erster Stelle.“

Das Bearbeitungszentrum dient der Fertigung von Ersatz- und Verschleißteilen in kleinen Serien. (Bild: Cellro Automation B.V.)

Automatisierungsbedarf für kleine Produktserien

Das Unternehmen suchte nach einer Lösung zur Automatisierung der Produktion von Ersatz- und Verschleißteilen, die normalerweise in kleinen Serien hergestellt werden. Die Seriengröße variiert von 1 bis 150 Stück, mit einer Produktionszykluszeit zwischen 5 und 20min.

Nur ein Produktionslauf

Zum Einsatz kommt ein 6S-Modul zur automatischen Umkehrung vor dem zweiten Aufbau. „Die Integration der zweiten Seite in die Produktion erforderte nur wenig zusätzliche Programmierzeit und führte sofort zu mehr unbemannten Arbeitsstunden bei halber Einrichtungszeit. Ein weiterer großer Vorteil ist die Logistik, denn das Produkt ist in einem Arbeitsgang fertig und man hat nicht am Ende eines Produktionslaufs halbfertige Teile, die für die Endbearbeitung neu eingeplant werden müssen. Die Übernahmestation sorgt zudem für eine exakte, automatisierte Übernahme – denn das Produkt bleibt stets eingespannt – und erhöht damit die Qualität des Endprodukts. Wir können jetzt problemlos kleinere Serien in einem Produktionslauf herstellen, was uns eine große Flexibilität verschafft.“

Positive Auswirkung auf Produktion und Arbeitsabläufe

„Der Einsatz des Cellro-Systems hat sich auf unseren Produktionsprozess und unsere Arbeitsabläufe positiv ausgewirkt. Was uns die Automatisierung bereits gebracht hat, ist die Absicht, immer mehr Schritte maschinell zu erledigen, wie z.B. Entgraten und Verzinken. Wir sehen hier, dass die Qualität vom ersten bis zum letzten Verarbeitungsschritt auf dem gleichen Niveau bleibt. Mit der Integration des Systems haben wir uns bewusst dafür entschieden, auch das Messen mit einem Heidenhain-Messtaster in den Bearbeitungsprozess in der Maschine zu integrieren. Damit entfällt ein eher manueller Schritt im Prozess und wir können beide Vorrichtungen völlig mannlos bearbeiten. Außerdem führen wir für jedes Werkzeug eine Bruchkontrolle durch. Auf diese Weise können wir abschätzen, wie viele Arbeitsgänge an jedem Werkzeug durchgeführt werden können. Werkzeugpositionszeiten, Messdaten und andere Prozessdaten werden im CAM-System aufgezeichnet, sodass die Informationen erhalten bleiben und wir immer mehr über den Prozess lernen können, um die Produktion zu verbessern.“, so Peter.

Nullpunktspannsystem beibehalten

Das System Xcelerate X35 | R-C2 | 6S gefiel Peter und seinen Kollegen sofort wegen seiner Einfachheit und Flexibilität. „Wir haben uns verschiedene Lösungen für die Automatisierung der DMU angeschaut, aber Cellro war der einzige Anbieter auf dem Markt, der diese Lösung einschließlich des 6S-Moduls anbieten konnte, ohne unser bestehendes Spannsystem ändern zu müssen. Das war ein entscheidender Grund für uns, unsere Produkte erfolgreich im Unternehmen zu fertigen. Neben der Anforderung, unser bestehendes Nullpunktspannsystem beizubehalten, bestand auch der Wunsch, neben dem Produkt-Handling auch das Paletten-Handling zu automatisieren – eine oft langwierige Arbeit. Cellro war bereit, das zu übernehmen. Die dafür notwendige Entwicklung, sowohl mit der Software als auch mit dem mechanischen Team, verlief sehr gut.“

Herausforderungen bei der Inbetriebnahme

Bei der Inbetriebnahme der Xcelerate X35 | R-C2 | 6S stand das Unternehmen vor einer Reihe von Herausforderungen in Bezug auf Produktionsplanung, Prozessoptimierungsschritte und Infrastruktur. „Aber das ist doch logisch“, sagt Peter. „Bei der Einführung der Automatisierung haben wir z.B. festgestellt, wie wichtig die Reinigung in diesem Prozess ist. Sowohl für den Gressel-Kopf am Roboter als auch für die Schraubstöcke. Wir überprüfen diese täglich. Wir nutzen die Abblasfunktionen des Roboters und haben zusätzliche Abblasschritte in das Bearbeitungsprogramm der CNC-Maschine aufgenommen.“