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Rile: Ein Entgratroboter für die automatisierte Getriebefertigung

Schwere Gussteile im Dauerlauf entgraten
Entgratroboter automatisiert die Getriebefertigung bei Kordel

Um schwere Gussteile zu entgraten, nutzt Kordel Antriebstechnik einen Sechsachs-Roboter, damit das Entgraten als Nebenprozess hauptzeitparallel stattfinden kann. Mit der Umsetzung wurden die Systemintegrationsspezialisten von Rile betraut.

Kordel Antriebstechnik aus Dülmen ist einer der wenigen Getriebelieferanten, der jeden Arbeitsgang – vom Härten und Nitrieren bis zur Montage – im eigenen Hause durchführt. Auf diese Fertigungstiefe – als bewusste Entscheidung gegen das Outsourcen – ist Geschäftsführer Johannes Kordel stolz. Damit der umfangreiche Maschinenpark jederzeit gut ausgelastet ist, hat Kordel die Abläufe weitestgehend automatisiert.

Dazu gehört auch ein Sechsachs-Roboter zum automatischen Entgraten: Die Getriebeteile in der neuen Fertigungslinie bei Kordel wiegen bis zu 500 kg und sind damit eindeutig zu schwer, um sie manuell zu bewegen. Deshalb übernimmt der Fanuc-Roboter für die fünf miteinander verketteten Bearbeitungszentren diesen Arbeitsschritt zwischen Bearbeitung und Montage.

Roboter kann besser mit den abweichenden Maßen umgehen

Grundsätzlich könnte zwar auch die Fräsmaschine diesen Schritt teilweise übernehmen. Da dies in einer automatisierten Fertigung allerdings unwirtschaftlich ist, findet das Entgraten daher als Nebenprozess hauptzeitparallel und vollautomatisch mit dem Roboter statt. Bei rohen Kanten ist der Roboter der Fräsmaschine zudem technisch überlegen, weil er besser mit den abweichenden Maßen fertig wird, die bei Gussteilen üblich sind. Die Beweglichkeit des Roboters in allen Achsen stellt sicher, dass das Werkzeug an alle Kanten heran- und in alle Bohrungen hineinkommt.

Dem Roboter werden die Teile durch ein automatisiertes Regalbediengerät (RGB) zugeführt. In der Zelle entgratet der Roboter die Teile und stellte sie anschließend via RGB wieder ins Regal zurück. In der Entgratzelle befindet sich ein Palettenwechsler mit einem Rundtisch, sodass auch das Werkstück im Entgratprozess bewegt werden kann. Passend zum ausgewählten Werkstückprogramm wählt der Roboter den richtigen Greifer und die richtigen Werkzeuge aus. Diese Entgratwerkzeuge sind in einem eigenen Magazin innerhalb der Entgratzelle untergebracht.

Roboter über CAD bedienen – ganz ohne Programmierkenntnisse

Für die Bedienfreundlichkeit hat Rile den Roboter für Kordel mit einem CAD/CAM-Programm ausgestattet, über das der Bediener manuell am Modell die Stellen auswählt, die entgratet werden sollen. Jedes Werkstück wird einmal in das Programm eingeladen und hinterlegt. Für die jeweilige Bearbeitung ist es dann möglich, am Bildschirm einzelne Kanten auszuwählen, die Tiefe der Fasen zu bestimmen und das passende Werkzeug auszuwählen. Das CAM-System generiert daraus das passende Roboterprogramm und prüft die Laufzeit. So lassen sich individuelle Bearbeitungen für die hinterlegten Bauteile unkompliziert und ohne spezifische Programmierkenntnisse konfigurieren.

Rile hat mit dieser Lösung für die Programmierung des Roboters einen echten Vorteil für den täglichen Ablauf der Entgratprozesse geschaffen. Sämtliche erforderlichen Schnittstellen, außer zum CAM-System auch zu den Bediengeräten und zum Leitrechner, hat Rile bereitgestellt und genau an die Gegebenheiten vor Ort bei Kordel angepasst. Geschäftsführer Johannes Kordel lobt: „Die nötige Regelung der Schnittstellen ist mit einem flexiblen Partner deutlich einfacher als bei einem Anbieter mit Baukastensystem.“

Lieferfähigkeit sicherstellen und Rüstzeiten minimieren

Das Wichtigste in der Teilefertigung ist laut Kordel heute, die Lieferfähigkeit sicherzustellen. Die Automatisierung hilft vor allem dabei, teure Rüstzeiten zu minimieren und gleichzeitig so flexibel zu sein, dass „von heute auf morgen kleinste Stückzahlen lieferbar sind“, so Johannes Kordel.

Anders als die Zulieferbetriebe in der Automobilindustrie produziert Kordel keine Stückzahlen, bei denen es auf die allerletzte Sekunde am Bauteil, also extrem kurze Zykluszeiten, ankommt. Viel wichtiger sind der kontinuierlich laufende Betrieb und die gleichbleibende Qualität über die gesamte Lebensdauer der Maschine. Die Stückzahlen sind jedoch ausreichend für die Umstellung auf automatisierte Fertigungsabläufe.

Bei den Stand-Alone-Maschinen ohne Automatisierung entfällt etwa 1/3 der Tätigkeiten auf das Rüsten. Jedes Verringern dieser Zeiten setzt produktive Maschinenzeit frei. Das Auf- und Abspannen der Teile hat sich mit der Automatisierung nicht geändert. Aber das Ziel ist, den Rüstvorgang so selten wie möglich durchführen zu müssen, zumal es zunehmend schwieriger sei, versiertes Personal für das Rüsten zu finden.

Mehrere Aufgaben mit einem Anbieter lösen

Die Deggendorfer Automatisierungsspezialisten von Rile konnten übrigens gleich für mehrere Projekte zur Automatisierung der Fertigung bei Kordel in Dülmen beitragen. Der Entgratroboter ist nach einem Regalbediengerät und einem automatisierten Werkzeugmagazin das dritte Projekt. Johannes Kordel freut sich, dass er gleich mehrere Aufgaben mit einem Anbieter lösen kann. Ihm ist neben der Technik vor allem wichtig, dass die Abstimmung reibungslos funktioniert. Er kennt seine Anforderungen genau, deshalb legt er Wert auf gegenseitiges Zuhören und Zuverlässigkeit.

„Für die Ideen, die wir hatten, haben wir am Markt keine fertigen Lösungen gefunden. Umso mehr freut es uns, dass wir mit Rile einen Anbieter gefunden haben, der gleich mehrere Projekte genau nach unseren Vorstellungen und passend zu unseren Gegebenheiten umsetzen kann. Die Lösungen sind vom Maschinenbau her sehr solide, wir erkennen technische Vorteile gegenüber anderen Vorschlägen und versprechen uns von den Systemen eine hohe Langlebigkeit,“ lobt Johannes Kordel die Zusammenarbeit.

Rile Group

Graflingerstraße 226

94469 Deggendorf

www.rile-group.com

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