Modulares ROBAX-System von HandlingTech löst bei GISSLER metall individuelle Aufgaben

Bild 6: Zwischenablage für Rohlinge und horizontale, zusätzliche Achse für den Roboter

„Investition aus Kostengründen“

Die Umstellung bei GISSLER metall, Stellmuttern für KFZ-Bremsanlagen nicht mehr aus Sägerohlingen sondern aus Kaltfließpressteilen herzustellen, machte auch eine flexiblere Automationslösung notwendig. Ein Industrieroboter in einer ROBAX Automationszelle von HandlingTech bedient nun zwei Drehmaschinen und übernimmt periphere Prüf- und Reinigungs-Aufgaben.

„Ausschlaggebend war die ungünstige Stahlmarktsituation“, erzählt Dipl.-Wirtsch.-Ing. (FH) Carsten Ehlend, einer der beiden Geschäftsführer bei GISSLER metall in Zell am Harmersbach. Das Unternehmen aus dem Ortenaukreis am Westrand des Schwarzwalds ist spezialisiert auf Metallbearbeitung für den Maschinen- und Anlagenbau sowie die Automobilindustrie. „Die Herstellung von Stellmuttern für KFZ-Bremsanlagen in Großserien ist eine für uns typische Aufgabe“, ergänzt Carsten Ehlend, der für Vertrieb und Produktion verantwortlich zeichnet. Ursprünglich wurden die Nachstellmuttern, die bislang in zwei Varianten gefertigt werden, aus Sägeteilen hergestellt. In Gewicht beziehungsweise Materialmenge betrachtet, entstanden je nach Variante aus knapp zwei Kilogramm Materialeinsatz, Fertigteile mit rund 700 Gramm. Die anfallenden 1.300 Gramm Späne bezeichnet Herr Ehlend salopp als: „Kosten, die in der Spänekiste landen“. In Anbetracht der ungünstigen Stahlmarktsituation und im Umfeld eines hart umkämpften Wettbewerbs, traf man 2009 gemeinsam mit dem Kunden die Entscheidung, auf Kaltfließpressteile als Rohlinge umzustellen. Durch günstige Auslegung werden nun die beiden Varianten der Stellmuttern aus einem einheitlichen Rohling mit einem Gewicht von lediglich noch 850 Gramm hergestellt, was die Kosten für den Materialeinsatz erheblich reduziert. Verwendet wird ein Kaltfließpressstahl 42 CrMo S4 vergütet und die Bearbeitung erfolgt in CNC Drehzellen. Das drastisch reduzierte Spanvolumen verkürzt natürlich auch die Bearbeitungszeit. „Wir erreichen damit kürzere Durchlaufzeiten und gewinnen Maschinenkapazitäten“, resümiert Carsten Ehlend.

Günstiger und flexibler

Die veränderte Geometrie der Rohlinge machte jedoch die Anschaffung einer neuen Automationslösung notwendig. Bislang waren die beiden Drehzellen mit angepassten Kurzstangenladern ausgestattet. Aus Kostengründen und aus Gründen der Flexibilität, im Hinblick auf künftige Varianten der Nachstellmuttern, hat man sich für ein ROBAX-System von HandlingTech entschieden. „Der Roboter im ROBAX-System bedient beide CNC Drehzellen. Die Alternative wäre gewesen, für jede Maschine ein Zuführsystem anzuschaffen, was insgesamt rund 40% teurer gewesen wäre“, rechnet Carsten Ehlend.

Was er dabei noch nicht in Zahlen gefasst hat, aber als mindestens genau so wichtig sieht, ist die Flexibilität des Industrieroboters. Er muss bei Teilewechsel nicht umgerüstet werden und lässt sich auch für die künftig zu erwartenden Bauteilvarianten einsetzen. Außerdem übernimmt er genau so flexibel periphere Aufgaben, was eine reine Zuführeinrichtung nicht kann.

Modulares Zellen-Design

Kern der ROBAX-Systeme von HandlingTech ist, wie bereits erwähnt, ein 6-Achs-Industrieroboter, der in seiner Größe je nach Werkstückgewicht beziehungsweise nach Belastung bei Bearbeitungsaufgaben und Reichweite ausgewählt wird. Entsprechend den Anforderungen bei GISSLER metall ist dies hier ein FANUC Robot M-10iA 6L, der für eine Traglast von 6 kg ausgelegt ist und mit einer Reichweite von 1.632 mm die Arbeitsräume beider Drehzellen erreicht. „Wir konnten sogar die beiden Maschinen an ihrem angestammten Platz stehen lassen“, freut sich Herr Ehlend über das von HandlingTech realisierte Zellenkonzept. Basis dafür ist der hochwertige New-Frame der Design-Robax-Zelle. Im glatten, durchgängigen Rahmendesign mit entsprechenden Rundungen und Glasscheiben, spricht er nicht nur die Optik an, sondern dient gleichzeitig als Funktionselement. Kabel, selbst in dickerer Ausführung, lassen sich unsichtbar verlegen, so dass sie vor Verschmutzung geschützt sind und im Arbeitsraum des Roboters nicht stören. Die Kabelkanäle im Rahmen gestatten es, an jeder beliebigen Stelle der Zelle auszutreten. Dadurch ist die Gestaltung des Innenraums, sprich die Roboterinstallation, die Unterbringung ergänzender Prozesse sowie Teilezuführungen sehr flexibel. Ein großer Vorteil der Design-Robax-Zelle ist der modulare Aufbau. Je nach Anforderung können die einzelnen Rahmen-Segmente individuell in der Länge gestaltet und damit die Größe der Zelle angepasst werden. Im Zusammenspiel mit dem silberfarbenen Rahmen tragen großflächig angelegte Glastüren zur Gestaltungsflexibilität bei. Nicht nur Signallampen sondern auch Maschinen, Geräte oder ganze Bearbeitungszentren lassen sich von vorne oder von hinten, von links oder von rechts anschließen.

Bild 2: Zusätzlich aufgesetzte, programmgesteuerte SchiebeöffnungenBild 5: Lochplatte zur Entnahme der Rohlinge und zur Ablage fertiger Nachstellmuttern

Bild 1: Die Teile-Bereitstellung erfolgt auf einem Lochblech.

Bild 4: Der Roboter in der ROBAX-Zelle übernimmt periphere Prüfprozesse.Bild 3: Sprühstation zum Besprühen mit Rostschutz-Emulsion

Für die Applikation bei GISSLER metall wurde der Roboter auf eine zusätzliche, horizontale Achse montiert. So kann er aus der ROBAX-Zelle heraus, zwischen die beiden, einander gegenüber stehenden Drehzellen fahren. Den Zugriff in die jeweiligen Arbeitsräume hat HandlingTech mit zusätzlich aufgesetzten, programmgesteuerten Schiebeöffnungen in den Maschinentüren gelöst. In der ROBAX-Zelle ist die Lochplatte zur Entnahme und Ablage der Rohlinge beziehungsweise der fertigen Nachstellmuttern untergebracht. Die Neubestückung mit Rohlingen erfolgt in der Zelle, rückwärtig von der dem Roboter gegenüberliegenden Seite. Die hier vorbereitete Lochplatte mit Rohlingen wird dann automatisch in den Arbeitsraum der Zelle eingewechselt, sobald die sich darin befindliche Lochplatte abgearbeitet ist.

Ebenfalls in der ROBAX-Zelle untergebracht sind eine Abblasstation sowie Kontrolleinrichtungen, um die Nachstellmuttern auf Spänefreiheit und Maßhaltigkeit zu prüfen. „Mit der Kapazität des Roboters erfolgt eine 100%-Kontrolle“, betont Carsten Ehlend. Die ebenfalls integrierte Sprühstation (Bild3), in der die Nachstellmuttern mit einer Rostschutz-Emulsion besprüht werden, spart eine weitere, der bisher manuell auszuführenden Tätigkeiten. So wurde mit der Roboterinstallation durch HandlingTech eine elegante Automationslösung für die notwendige neue Teilezuführung in die Drehmaschinen geschaffen und gleichzeitig der Automationsgrad erhöht. „Die Investition in das neue ROBAX-System trägt neben dem günstigeren Materialeinsatz und der reduzierten Bearbeitungszeit ebenfalls zur Wirtschaftlichkeit im hart umkämpften Wettbewerb bei“, freut sich Carsten Ehlend zusammenfassend.

Bilder:

Bild1: Die Teile-Bereitstellung erfolgt auf einem Lochblech, das automatisch in den Arbeitsraum der ROBAX-Zelle eingewechselt wird. Darüber sind die NIO-Ausschleusungen angeordnet.

Bild2: Zusätzlich aufgesetzte, programmgesteuerte Schiebeöffnungen in den Maschinentüren, ermöglichen dem Roboter den Zugriff in den Maschinen-Arbeitsraum.

Bild3: Auch die Sprühstation zum Besprühen mit Rostschutz-Emulsion ist in der ROBAX-Zelle untergebracht.

Bild4: Der Roboter in der ROBAX-Zelle bei GISSLER metall übernimmt periphere Prüfprozesse.

Bild5: In der ROBAX-Zelle bei GISSLER metall sind eine Lochplatte zur Entnahme der Rohlinge und zur Ablage fertiger Nachstellmuttern sowie darüber die peripheren Prüfeinrichtungen untergebracht.

Bild6: Eine Zwischenablage für Rohlinge verkürzt die Wege des Roboters in die Drehmaschinen. Über eine horizontale, zusätzliche Achse gelangt der Roboter des ROBAX-Systems zwischen die beiden, sich gegenüber angeordneten, Drehmaschinen.

John Großpietsch

Autor: John Großpietsch

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