Leichtroboter

Zweitjob für Roboter

Nebenzeiten genutzt: Wertschöpfung am entnommenen Werkstück
Kuka hat in der eigenen Fertigung für den Quantec-Roboter eine Nebenbeschäftigung gefunden: Er entgratet in der Wartezeit auf die Zerspannungsmaschine die Bauteile. Das erhöht den Output um 1.700 Teile im Jahr. (Foto: Kuka)
Bei Kuka in Augsburg haben Experten an der optimalen Auslastung von Werkzeugmaschinen getüftelt. Seit etwa einem halben Jahr werden im Bereich Zerspanung am Standort Lechhausen die Nebenzeiten einer automatisierten Werkzeugmaschine bestmöglich genutzt.

In der Halle zehn des Kuka-Werks im Augsburger Stadtteil Lechhausen ist die Zerspanung angesiedelt. Hier entstehen Elemente für die Zentralhand der Kuka-Roboter, die anschließend nebenan in der Roboterfertigung montiert werden. Ein Roboter der Quantec-Serie bestückt das Bearbeitungszentrum „DMC80 U duo Block“ mit Rohteilen und entnimmt nach der Bearbeitung die Teile aus der Maschine. Bei langen Bearbeitungszeiten sind solche Automatisierungslösungen oft wenig rentabel. Es wurde nach einer Lösung gesucht, die den Roboter zwischen den Bestückungszyklen sinnvoll beschäftigt. Deswegen bearbeitet der Quantec jetzt zusätzlich die sechste Seite des Bauteils und entgratet es anschließend. „Der Roboter übernimmt Bearbeitungsschritte von der Werkzeugmaschine und reduziert so die Spindellaufzeit pro Teil um 16 Prozent auf 40 Minuten“, erläutert Andreas Schuhbauer, Key Technology Manager für den Bereich Werkzeugmaschinen. Pro Schicht können somit zwei Bauteile mehr bearbeitet werden. Er entfernt die Spannlappen, mit der die Bauteile vorher in der Werkzeugmaschine gespannt wurden, bohrt Sacklöcher und senkt und schneidet ein Normgewinde für Gummipuffer in das Bauteil. Außerordentlich filigran ist die Zwei-Millimeter-Bohrung für das Typenschild, die der Roboter präzise ausführt. Abschließend wird das gesamte Bauteil durch moderne Entgrattechnik mit speziellen Industriebürsten gratfrei gemacht. Die unterschiedlichen Werkzeuge entnimmt der Roboter der in der Zelle platzierten Werkzeugstation.

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Leichter, steifer, dynamischer

Der eingesetzte Roboter zeichnet sich durch bis zu 160 Kilogramm weniger Gewicht und 25 Prozent weniger Volumen gegenüber seinem Vorgängermodell aus. Reichweite und Traglasten bleiben jedoch unverändert. Die leichteren Bauteile der Serie ermöglichen eine höhere Dynamik, noch kürzere Taktzeiten und sind gleichzeitig dennoch steifer. Dadurch überzeugt die neue Roboterserie durch Präzision und eine Punktwiederholgenauigkeit von plus/minus 0,06 Millimeter. Alle erforderlichen Bearbeitungsschritte zur Entstehung des Werkstückes werden komplett in der neuen Zelle erledigt. Deswegen sind die früher erforderlichen Prozessschritte wie die zweite Aufspannung und das Sägen und Entgraten an anderen Arbeitsplätzen weggefallen. Die Prozessdurchlaufzeit des Bauteils verkürzt sich. Damit der Quantec die einzelnen Bearbeitungsschritte kollisionsfrei durchführen kann, wurde der Zellenaufbau mit dem Programm Kuka.SIM simuliert und das Zellenlayout entsprechend der Bearbeitungsradien konzeptionisiert. In der Planungsphase wurde sorgfältig darauf geachtet, die Bedienerfreundlichkeit der gesamten Zelle in den Fokus zu stellen. Die Werkzeugmaschine kommuniziert direkt über eine Profi-Bus-Schnittstelle mit dem Roboter. Die Mitarbeiter beherrschen sowohl die Roboterbedienung als auch die Bedienung der Werkzeugmaschine. Die Automationsanlage ist so konzipiert, dass ein umkompliziertes Anpassen an sich ändernde Produktionsvorgänge möglich ist. Die Bearbeitungsstation kann durch den Einsatz einer anderen Vorrichtung flexibel eingesetzt werden. Die Greifer lassen sich je nach Anforderung an ein neues Bauteil angleichen. Stefanie Senft/bw

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