Abgestimmte Komponenten

Bei der Automatisierung von Bearbeitungsprozessen in der metallverarbeitenden Industrie spielt die Anlagenverkettung eine zentrale Rolle. Je mehr Anlagen und Bearbeitungszentren miteinander verknüpft werden können, umso höher sind Automatisierungsgrad und Effizienz der Produktion. Verkettung ist aber nicht gleich Verkettung, denn auch hier kann man mit mehr oder weniger großer Effizienz zu Werke gehen. Die Standardisierung von Bauteilen und Komponenten spielt hier eine zentrale Rolle – eine Lösung aus einem Guss ist besser als eine Lösung aus Einzelkomponenten, die neben höheren Kosten auch mehr Konstruktions- und Projektierungsaufwand nach sich zieht.

Der Automatisierungsspezialist Bär Automation aus Gemmingen hat sich auf die Anlagenverkettung für die metallverarbeitende Industrie spezialisiert. Über viele Jahre hinweg hat Bär schrittweise ein Baukastensystem entwickelt, das vom Roboter bis zur Bestückungsschublade alle Komponenten für die Anlagenverkettung enthält. Das Modulare Automationssystem (MLA) ermöglicht durch den Einsatz standardisierter Komponenten eine wirtschaftliche Anlagenverkettung und eignet sich damit für alle Anwendungen, bei denen der Preisdruck eine Rolle spielt. Das vielseitige Baukastensystem kann nicht nur bei der Bauteilebeladung oder bei der Montageautomation eingesetzt werden, sondern auch bei der Beschickung von Montageanlagen, Reinigungssystemen, Härtemaschinen und Glühöfen.

Das MLA umfasst sämtliche Komponenten, die für die Verkettung von Bearbeitungsmaschinen benötigt werden. Kernstück ist ein Sechsachsroboter, der auf einem Fahrwagen montiert ist und sich damit auf einer Fahrbahn längs der Bearbeitungsmaschinen bewegt. Der Roboter kann dadurch Werkstücke völlig variabel und richtungsunabhängig transportieren, um zum Beispiel an einer Maschine ein Rohteil einzulegen und unmittelbar darauf an einer anderen Maschine ein fertig bearbeitetes Werkstück entnehmen. Bis zu zwei Roboter können sich auf der Fahrbahn unabhängig voneinander bewegen, wobei die jeweilige Robotersteuerung die Bewegung des Fahrwagens steuert. Die eingesetzten Roboter können von praktisch jedem Hersteller stammen – das macht die steuerungstechnische Einbindung in die vor Ort vorhandenen Systeme besonders einfach. Um den Roboter herum können die vielen anderen Komponenten des Baukastens gruppiert werden. Hier stehen zunächst Fahrbahnsegmente in unterschiedlichen Längen und in zwei Ausführungen für nass- und trockenbearbeitete Werkstücke zur Wahl. Bei ihrer Entwicklung haben die Ingenieure von Bär auf eine möglichst geringe Späneverschleppung geachtet. Die verdeckten Schleppketten sorgen dafür, dass die Energie- und Datenleitungen geschützt sind und von Spänen oder Kühl- und Schmierstoffen nicht beschädigt werden können. Das Baukastensystem umfasst daneben auch Komponenten wie Werkstückspeicher in verschiedenen Breiten und Höhen, Beladeschubladen sowie verschiedene Ein- und Ausschleusplätze für Werkstücke. Bei der Auswahl der Beladekomponenten kann der Projektierer auf verschiedene Greifer und Beladegabeln zurückgreifen, und mit Hilfe der frei kombinierbaren Schutzumhausungen, Abdeckungen, Schutztüren und Sichtfenster lässt sich in kurzer Zeit eine vollständige Anlagenverkettung zusammenstellen.

Das Baukastensystem wurde unter dem Gesichtspunkt niedriger Gesamtkosten optimiert. Das gelingt unter anderem auch durch die Verwendung eigener Aluminiumprofile, die Bär exklusiv für den Eigenbedarf pressen lässt, um so die Kosten in einem vertretbaren Rahmen zu halten. Da die einzelnen Bestandteile des Baukastens mit sämtlichen Abmaßen in einer speziellen Konfigurationssoftware hinterlegt sind, kann Bär alle Anfragen umgehend mit einem 3D-Layout der Anlage beantworten, so dass der Kunde schnell eine dreidimensionale Darstellung seiner Anlage erhält. Um die Abfolge der einzelnen Operationen planen und den Fertigungsprozess vollständig steuern zu können, bietet Bär eine Steuerung an, die auf Transline 2000 basiert. Die Steuerung arbeitet mit der gleichen Bedienphilosophie und den gleichen Hardware-Komponenten, die auch bei der Steuerung von Bearbeitungsmaschinen eingesetzt werden, so dass die Anwender keine langen Einarbeitungszeiten benötigen. Die Konfiguration erfolgt per Mausklick auf einer selbsterklärenden Bedienoberfläche. Der Betrieb eines kompletten Fertigungssystems lässt sich im Wesentlichen über acht Tasten erledigen. Neue Bearbeitungsaufgaben, eine veränderte Aufteilung der Operationen auf die vorhandenen Bearbeitungsmaschinen oder ein anderer Werkstückfluss durch die Anlage lassen sich fast vollständig per Drag-and-Drop steuern. Jedem Werkzeug und jedem Werkstück kann zentral eine beliebige Route durch das System zugewiesen werden, und eine ausgefeilte Automatisierungs-Software vereinfacht das Einrichten und das Umkonfigurieren. Der Ausfall einer einzelnen Bearbeitungsmaschine wird durch die Ausfallstrategien der Steuerung bestmöglich kompensiert: Der Flex-Flow-Werkzeug- und Werkstücktransport ermöglicht die zentral gesteuerte Umorganisierung per Mausklick, so dass bei Ausfall einer Maschine die Gesamtanlage trotzdem mit dem höchstmöglichen Output weiterarbeiten kann. pb