Entwickelt und realisiert wurde die Automation als Turnkey-System von der EGS Automation GmbH aus Donaueschingen. 2014 hatte Fintes erstmals eine Anlage von EGS zur Automation eines Montageprozesses mit einer Servopresse installieren lassen. 2019 folgte eine automatische Beschickung für ein Bearbeitungszentrum. Auch bei der dritten Anlage fiel die Wahl auf den Sumo Multiplex von EGS, ein nach dem Paternosterprinzip arbeitendes Palettiersystem aus der Standardbaureihe von EGS. Bei allen drei Anlagen übernimmt ein Motoman-Roboter von Yaskawa die Werkstückhandhabung.
Beim Sumo Multiplex handelt es sich um ein 12-fach-Palettiersystem, welches auf Paletten im Format 600 x 400 mm ausgelegt ist. Eingesetzt werden die EGSGrundpaletten, die mittels Inlays individuell an die Werkstücke angepasst werden. Jederzeit lassen sich einzelne Paletten mit Fertigteilen entnehmen bzw. neue Rohteilpaletten einschieben. Der Automationsprozess wird dadurch nicht beeinflusst.
Bestückung mit hochpräzisen Werkstücken
Der Sumo Multiplex hat die Aufgabe, ein Bearbeitungszentrum des Typs Müga S3030 automatisch mit Werkstücken zu be- und entladen. Dabei handelt es sich um präzise Motorenbauteile, genauer gesagt um Pumpengehäuse für Fahrzeuge der Oberklasse, die dreifach auf der Maschine bearbeitet werden. Durch den Wechseltisch des Müga kann der Teilewechsel während der gleichzeitigen Bearbeitung von drei Teilen auf der außenliegenden Tischseite hauptzeitparallel erfolgen.
Als Roboter kommt ein Motoman GP25 von Yaskawa mit 25 kg Traglast und mehr als 1,7 m Reichweite zum Einsatz. Die Ausrüstung mit einem werkstückspezifischen Doppelgreifwerkzeug ermöglicht ein taktzeitoptimiertes Teilehandling. Das ist erforderlich, da die Bearbeitungszeit für drei Teile bei 60 s liegt und neben dem Teilewechsel jede Spannstelle vor dem Einlegen des nächsten Rohteils von Spänen befreit werden muss. Dies übernimmt das mit einer Abblasvorrichtung ausgerüstete Greifwerkzeug.
In eine Palette passen 12 Teile, was bei der Bearbeitungszeit von 60 s für drei Teile eine Autonomie von ca. 50 min für ein Palettiersystem ergibt. Das war Fintes zu wenig, und so entschied man sich für eine Anlage mit zwei Palettierern, die beide von einem Roboter bedient werden. Damit lässt sich die Autonomie der Gesamtanlage auf knapp 2 Stunden verdoppeln. Zudem bietet die Anlage eine QS-Teileausgabe, die auf Anforderung ein Prüfteil ausgibt. Weiterhin gibt es eine NIO-Teilausgabe. Meldet die Maschine nach der Bearbeitung einen Fehler bei der Bearbeitung, legt der Roboter diese Teile nicht in die Fertigteilpalette, sondern gibt sie über diese Werkstückrutsche aus.
Optimierte Platzierung des Roboters
Der eingesetzte Roboter erlaubt mit seiner Reichweite eine Positionierung in optimalem Abstand zur Maschine. Dadurch ist der Zugang zum Rüsten oder zur händischen Bedienung von Anfahrteilen oder Kleinserien durch die große Schutztür des Schutzzauns problemlos möglich. Die Ausführung mit Bodenscanner ohne Schutzzaun kam für Fintes nicht in Frage. „Diese Option rechnet sich nur scheinbar“, erklärt Stefan Heidegger, Assistent der Geschäftsleitung bei Fintes. „Denn der Bereich vor der Maschine sieht zwar so aus, als ob er frei wäre, kann jedoch trotzdem nicht genutzt werden, da der Roboter wegen der erforderlichen Sicherheitsabstände sonst nur mit reduzierter Geschwindigkeit läuft oder gar stehen bleibt. Das bedeutet: Am Abend hat man weniger produziert und wundert sich darüber.“
Zukunftssicher dank Greiferwechselsystem
Um auch in Zukunft flexibel arbeiten zu können, ist der Roboter mit einem Greiferwechselsystem ausgerüstet. Wenn auf der Maschine andere Teile gefertigt werden sollen, kann mit wenigen Handgriffen ein zweites Doppel-Greifwerkzeug montiert werden. Der Greifer wird damit in wenigen Minuten werkzeuglos gewechselt.
Mit der dritten Anlage ist bei Fintes nun der dritte Yaskawa-Roboter im Einsatz. Dieser für die Werkzeugmaschinenautomation und die entsprechenden Umgebungsbedingungen ausgelegte und optimierte Roboter lässt sich mittels des Roboterprogrammierhandgeräts einfach steuern. Die für die gesamte Automation verantwortliche Robotersteuerung ist für beide Palettiersysteme verantwortlich, fragt Taster und Sensoren ab und bildet die Schnittstelle zur Bearbeitungsmaschine auf Basis einer Profinet-Schnittstelle.
Bei Fintes ist man mit den drei Roboteranlagen von EGS vollauf zufrieden. „Uns hat die Qualität der Ausführung und die Zuverlässigkeit im täglichen Betrieb der Anlagen von EGS von der ersten Anlage an überzeugt“ stellt Heidegger fest. „Der Sumo Multiplex ist ein einfaches und robustes Palettiersystem. Die Möglichkeit, jederzeit einzelne Paletten entnehmen
oder nachlegen zu können, gibt uns maximale Flexibilität.“
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