Industrieroboter und 5-achsiges Bearbeitungszentrum

Automatisiertes Fräsen im Mikrobereich ab Losgröße 1

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Der Einsatz von Industrierobotern und 5-achsigen Bearbeitungszentren, um medizinische Instrumente herzustellen, ist für den Ein-Mann-Betrieb Schilling Mikro Frästechnik aus Renquishausen ein klarer Wettbewerbsvorteil. Zum Einsatz kommen Haas-Maschinen, Erowa-Nullpunktsysteme und Comau-Knickarm-Roboter.

Die Firma Schilling Mikro-Frästechnik hat sich auf CNC-Fräsarbeiten im medizinischen Bereich spezialisiert. Auf modernen CNC-Bearbeitungszentren werden Einzelteile, Prototypen, Null- und Kleinserien für den Maschinen- und Werkzeugbau und für die chirurgische Instrumentenindustrie gefertigt. Alle Anlagen sind mindestens 4- oder 5-achsig ausgelegt. 75 Prozent der Arbeiten sind im Mikrobereich zu sehen.

Als Ein-Mann-Betrieb fängt Alwin Schilling Auftragsspitzen mit einigen Aushilfen ab. Grundgedanke war, ein veraltetes CNC-Bearbeitungszentrum zu ersetzen. Möglichst automatisiert für Losgröße 1, zusätzlich erweiterbar auf ein zweites Bearbeitungszentrum. Schilling beauftragte die Firma Dreher Automation aus Denkingen, ein Konzept auszuarbeiten. Wichtig war ihm Erweiterbarkeit, einfache Bedienung, starker Service vor Ort und vor allem, alles aus einer Hand zu bekommen.

Dreher Automation und Dreher Werkzeugmaschinen sind in einem Haus untergebracht. Martin Dreher ist Geschäftsführer von beiden Firmen und Vertragspartner von Haas Automation Europe. Somit fiel die Wahl bei der Maschine auf ein Haas-Bearbeitungszentrum VF2-DYTHE in 5-achsiger Ausführung. Das Y steht hier für 100 mm mehr Verfahrweg in der Y-Achse, was für die 5-achsige Bearbeitung von Vorteil ist.

Haas war Schilling zwar schon länger bekannt, allerdings war er immer skeptisch in punkto Genauigkeit und Zuverlässigkeit, wogegen das Preis-Leistungsverhältnis unbestritten sehr gut ist. Im größeren Umkreis seiner Heimatgemeinde sind aber mehrere hundert Maschinen installiert. Referenzkunden trifft man daher auf dem Dorffest oder im Sportverein. Nach den positiven Gesprächen mit Anwendern, ging es an die Ausstattung der Maschine. Für die nötige Flexibilität wurden 40 Werkzeuge, 15000 U/min Spindel, 20 bar Innenkühlung, Tisch und Spindeltastsystem und die Dreh-Schwenkbrücke mit Planscheiben Durchmesser von 160 mm gewählt.

Dreher ist Partner mehrerer Roboterhersteller wie ABB, Kuka, Comau, Fanuc und Mitsubishi und kann flexibel auf Kundenwünsche eingehen. In dem Projekt wurden mit dem Kunden, Erowa-Nullpunktsysteme mit 50 und 148 mm Durchmesser verwendet, untergebracht in einem Regalsystem mit 32 Plätzen. Erweiterbar auf ein zweites Regal gleicher Anzahl, für die Beladung eines weiteren Haas Bearbeitungszentrums.

Die einzelnen Regalplätze sind beliebig zu bestücken. Nach dem Beladen des Regals mit den Werkstücken muss nur noch am separaten Touch-Panel die Belegung im Klartext eingegeben werden. Die Bedienmenüs sind vorbelegt, um Bedienfehler auszuschließen. Der 6-achsige Knickarm-Roboter von Comau Typ NS12 / 1,85 m Arbeitsbereich, holt dann die Werkstücke beziehungsweise Vorrichtungen vom gewählten Platz ab, bestückt die Werkzeugmaschine und teilt ihr noch die eingestellte Programmnummer mit. Der Bediener braucht somit keine Programmierkenntnisse.

Der Roboter ist mit jeweils einem Greifer pro Nullpunktsytem versehen, um die Flexibilität zu erhalten. Die Beladung erfolgt von der Seite, somit bleibt die Frontseite der Haas VF2 uneingeschränkt zugänglich und so können zum Beispiel problemlos Prototypen eingefahren werden und innerhalb weniger Sekunden auf mannlosen Betrieb umgestellt werden. Die pneumatische Seitentür und die Fronttüren sind in das Sicherheitskonzept und den Schutzzaun integriert.

Dreher betreute im Projekt alle Komponenten: Die Schnittstelle zum Erowa-System, Drehdurchführung für den 5-Achs-Tisch, Roboter-Schnittstelle zur Haas-Steuerung und natürlich die Programmierung des Comau-Roboters und der Haas-Maschine. Die Amortisation der Anlage erfolgt sehr schnell, denn Schilling kann selbst tagsüber an mehreren Maschinen arbeiten und bei entsprechender Laufzeit für die Werkstücke auch die 2. und 3. Schicht mannlos fahren.

Automationspraxis 2009/10

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Kategorie: DREHER automation