Kompaktroboter für kleine Bearbeitungszentren
Mehr Zeit für Innovation
Roboter entlasten Fachkräfte von ermüdenden, sich stets wiederholenden Tätigkeiten, wie dem Be- und Entladen von Werkzeugmaschinen. So kann das Personal seine Qualifikation kreativ für Innovationen nutzen und sich darauf konzentrieren, Fertigungsabläufe und die Produktion zu verbessern. Dafür sind Roboter in ihrem Segment wirtschaftlicher und effizienter als ihre menschlichen Kollegen.
Kompakte, schnelle Roboter der Baureihe MZ von Nachi eignen sich zum Be- und Entladen kleinerer Bearbeitungszentren. (Bild: Nachi Europe GmbH, Konrad Mücke)
Wie Thomas Pomp berichtet, trägt zum Erfolg seines Unternehmens insbesondere die Strategie bei, die Produktion weitgehend zu automatisieren. Pomp ist Geschäftsführer beim Werkzeughersteller Famag, der auf Bohr- und Fräswerkzegue zur Holzbearbeitung spezialisiert ist. „Wir nutzen die durch Automation frei werdende Kapazität, um unsere Produkte und unsere Fertigungsprozesse fortlaufend zu verbessern“, sagt er.
Zuverlässiger und produktiver mit Roboter
So hat das Unternehmen z.B. an einer Fräsmaschine mehrere unterschiedliche Bearbeitungsprozesse in eine Roboterzelle integriert. Der Roboter legt die Rohlinge in die Vorrichtungen der Fräsmaschine ein, entnimmt parallel mit seinem Doppelgreifer ein bearbeitetes Werkstück und bringt es zu einer Härtestation. Dort werden Teilbereiche des Bohrwerkzeugs induktiv erwärmt und zum Härten vom Roboter unverzüglich in ein Wasser- oder Ölbad getaucht. Anschließend legt der Roboter die Werkzeuge in eine Palette oder in Transportbehälter und holt von dort einen weiteren Rohling. „Diese Kombination und Integration mehrerer Bearbeitungsprozesse verkürzt die Durchlaufzeiten und erhöht unsere Flexibilität für kleinere Losgrößen“, erläutert Pomp die Abläufe. Zudem verbessert die Roboterautomation die Prozesssicherheit. Der automatisierte Ablauf gewährleistet, das jedes Werkstück exakt bei gleichen Bedingungen gefertigt und wärmebehandelt wird. Derart be- und entladen Roboter auch einige Schleifmaschinen. Wie Pomp berichtet, erschließt die Roboterautomation weitere Vorteile. So können seit vielen Jahren bewährte Werkzeugmaschinen produktiver arbeiten. Ehemals manuell bedient produzieren sie nun bedienerlos in unbeaufsichtigten Schichten. Damit erweitert der Fertigungsbetrieb seine Kapazitäten und arbeitet wirtschaftlicher. Hier betrifft das u.a. Schleifmaschinen, die nur jeweils einen Arbeitsprozess ausführen, z.B. eine Fläche planschleifen oder eine Schneide nachschärfen. Seine Holzbearbeitungswerkzeuge fertigt der Hersteller mit aktuell 45 Mitarbeitern zweischichtig. In der ersten Schicht fertigen die Fachkräfte überwiegend kleinere und mittlere Serien sowie arbeitsintensive Bauteile, die ihre Aufmerksamkeit erfordern. Ebenso rüsten sie die mit Roboterzellen automatisierten Fräs- und Schleifmaschinen, damit diese in der zweiten Schicht weitgehend unbeaufsichtigt produzieren.
Leicht programmierbare Roboter
Wegen dieser Vorteile treibt Famag seit 25 Jahren die Automation im Unternehmen voran. Pomp bevorzugt hierfür Roboter von Nachi. Bei ihnen schätzt er vor allem die hohe Zuverlässigkeit. „Den ersten Roboter von Nachi haben wir vor über 18 Jahren installiert. Er automatisiert eine Schleifmaschine. Bis heute arbeitet er zuverlässig und prozesssicher“, erläutert Pomp. Beim Einrichten profitiert das Personal von der komfortablen und übersichtlichen Programmierung der Roboter. Wenige Tage Einweisung und Schulung reichen bei der Inbetriebnahme der Roboterzellen aus. Als vorteilhaft erweisen sich auch die bei unterschiedlichen Robotervarianten einheitlichen Programmier- und Bedienoberflächen. Das vereinfacht das Training und die Einarbeitung in die Roboterautomation. Pomp hebt zudem die große Variantenvielfalt der Roboter hervor: „Im breitgefächerten Programm unseres Lieferanten finden wir zu jeder Werkzeugmaschine und passend zum Prozess die jeweils beste Lösung“, führt er aus. Jüngst hat das Unternehmen ein vertikales Bohr/Fräszentrum mit dem sechsachsigen Kompaktroboter MZ07 automatisiert. Die Robotervariante gilt derzeit als der schnellste Industrieroboter seiner Kategorie bis 7kg Tragkraft. Beim Werkzeughersteller bringt der Roboter vorgedrehte Rohlinge in die Spannvorrichtungen auf dem Arbeitstisch des vertikalen Bearbeitungszentrums und transportiert fertig bearbeitete Bohrwerkzeuge mit seinem Doppelgreifer zum Pufferspeicher. Auf Letzterem befinden sich ausreichend Plätze, damit die Anlage unbeaufsichtigt über mehrere Stunden produzieren kann.
Holzbohrer der Reihe Bormax entstehen bei Famag in einem weitgehend mit Roboterzellen automatisierten Ablauf. (Bild: Nachi Europe GmbH, Konrad Mücke)
Individuelle Automationskonzepte
Pomp ist überzeugt von seinem Automationskonzept: „Mit Roboterautomation lässt sich die Produktion in Deutschland auch unter schwierigen Wettbewerbsbedingungen fortführen. Selbst beim Herstellen vermeintlich einfacher Produkte gewährleistet die Automation, dass Fertigungsbetriebe hierzulande global wettbewerbsfähig produzieren können“, erläutert er. Basierend auf den Erfahrungen in der eigenen Werkzeugfertigung konzipiert das Unternehmen individuell sorgfältig abgestimmte Roboterzellen zum Be- und Entladen von Werkzeugmaschinen. Es profitiert dabei von den Ausstattungsmerkmalen der Roboter. So werden bei den Sechsachsrobotern der Baureihe MZ sämtliche Leitungen und Kabel zur Energieversorgung und Steuerung des Greifers durch das Innere der Arme und Gelenke geführt. Das vermeidet Störkonturen und Kollisionen. Zudem lassen sich an den universellen Flanschen an der Hand der Roboter unterschiedliche Greifer anbauen. Die Roboter können wahlweise auf dem Boden, auf einem Sockel stehend, an einer Wand oder auch an der Decke hängend installiert werden. „Bei Nachi überzeugt uns vor allem die universelle Konzeption der Roboter. In Verbindung mit dem breit gefächerten Programm mit unterschiedlichen Baureihen finden wir hier immer die passende Lösung. So können wir selbst bei stark variierenden Forderungen das individuell exakt passende Automationskonzept modular aus Standardkomponenten erstellen“, sagt dazu Pomp. Mit den Robotern realisiert Famag nicht nur das Be- und Entladen der Maschinen. In Abstimmung mit den Kunden integrieren die Mitarbeiter weitere Prozessschritte, um Durchlaufzeiten zu verkürzen, den Materialfluss zu verbessern und die Prozesssicherheit zu erhöhen. Das betrifft z.B. das Entgraten, Reinigen, Bürsten, die Wärmebehandlung sowie das Sandstrahlen, Sortieren und Verpacken der Bauteile.
