Mehrere Bearbeitungsprozesse in eine Roboterzelle integriert

Fräsmaschinen-Automation schafft Freiräume

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Der Remscheider Werkzeughersteller Famag automatisiert Werkzeugmaschinen effizient und wirtschaftlich mit Robotern von Nachi – und das schon seit 18 Jahren. Das schafft für qualifiziertes Personal weitreichende Freiräume, um innovative Produkte zu entwickeln sowie Fertigungs- und Logistikprozesse fortlaufend zu optimieren.

Die Famag Werkzeugfabrik GmbH + Co. KG in Remscheid entwickelt und produziert seit über 152 Jahren Bohr- und Fräswerkzeuge zur Holzbearbeitung. Dabei punktet man nicht nur mit innovativen Produkten wie dem Bormax, sondern auch mit cleveren Strategien zum Automatisieren der Produktion. „Wir nutzen die durch Automation frei werdende Kapazität, um unsere Produkte und unsere Fertigung fortlaufend zu optimieren“, sagt Thomas Pomp, geschäftsführender Gesellschafter. Der Einsatz von Robotern entlastet seine Fachkräfte von ermüdenden, wiederholten Tätigkeiten. So kann das Personal seine Qualifikation kreativ für Innovationen nutzen und sich darauf konzentrieren, Fertigungsabläufe und Produkte zu optimieren.

So haben die Remscheider beispielsweise an einer Fräsmaschine mehrere unterschiedliche Bearbeitungsprozesse in eine Roboterzelle integriert. Der Roboter legt die Rohlinge in die Vorrichtungen der Fräsmaschine ein, entnimmt parallel mit seinem Doppelgreifer ein bearbeitetes Werkstück und bringt es zu einer Härtestation. Dort werden Teilbereiche des Bohrwerkzeugs induktiv erwärmt und zum Härten vom Roboter unverzüglich in ein Wasser- oder Ölbad getaucht. Anschließend legt der Roboter die Werkzeuge in eine Palette oder in Transportbehälter und holt von dort einen weiteren Rohling.

„Diese Kombination und Integration mehrerer Bearbeitungsprozesse verkürzt deutlich die Durchlaufzeiten und erhöht unsere Flexibilität für kleinere Losgrößen“, erläutert Pomp. Zudem verbessert die Roboterautomation die Prozesssicherheit. Der automatisierte Ablauf gewährleistet, das jedes Werkstück exakt bei gleichen Bedingungen gefertigt und wärmebehandelt wird.

Bedienerlos fertigen

Derart be- und entladen Roboter beim Werkzeughersteller auch einige Schleifmaschinen. Wie Pomp berichtet, ermöglicht die Roboterautomation zudem, seit vielen Jahren bewährte Werkzeugmaschinen deutlich produktiver arbeiten zu lassen. Durch die Automation kann auch eine ehemals manuell bediente Maschine bedienerlos in unbeaufsichtigten Schichten produzieren. Dies betrifft unter anderem Schleifmaschinen, die nur jeweils einen Arbeitsprozess wie das Planschleifen einer Fläche oder das Scharfschleifen einer Schneide ausführen.

Einfach programmierbar, universell und bewährt

Seit nunmehr 25 Jahren treibt Famag in Remscheid diese Automation voran. Wie Pomp berichtet, bevorzugt er dabei Roboter von Nachi. Sie überzeugen vor allem mit ihrer außergewöhnlichen Zuverlässigkeit. „Den ersten Roboter von Nachi haben wir vor 18 Jahren zum Automatisieren einer Schleifmaschine installiert“, berichtet Pomp. „Er arbeitet bis heute zuverlässig und prozesssicher.“

Seine Holzbearbeitungswerkzeuge fertigt der Remscheider Hersteller mit aktuell 45 Mitarbeitern zweischichtig. In der ersten Schicht fertigen die Fachkräfte überwiegend kleinere und mittlere Serien sowie arbeitsintensive Bauteile, die ihre Aufmerksamkeit erfordern. Ebenso rüsten sie die mit Roboterzellen automatisierten Fräs- und Schleifmaschinen, damit diese in der zweiten Schicht weitgehend unbeaufsichtigt produzieren.

Beim Einrichten profitiert das Personal von der besonders komfortablen Programmierung der Roboter. Laut Pomp reichen wenige Tage Einweisung und Schulung bei der Inbetriebnahme der Roboterzellen aus. Zumal einheitliche Programmier- und Bedienoberflächen Training und Einarbeitung in die Roboterautomation deutlich vereinfachen. Pomp hebt zudem die große Variantenvielfalt bei Robotern von Nachi hervor. „Im breitgefächerten Programm finden wir zu jeder Werkzeugmaschine und passend zum Prozess die beste Lösung.“

Jüngst haben die Remscheider ein vertikales Bohr-Fräszentrum mit einem sechsachsigen Kompaktroboter MZ07 automatisiert. Diese Robotervariante gilt derzeit als der schnellste Industrieroboter seiner Kategorie bis 7 kg Tragkraft. Beim Werkzeughersteller bringt der Roboter vorgedrehte Rohlinge in die Spannvorrichtungen auf dem Arbeitstisch des vertikalen Bearbeitungszentrums und transportiert fertig bearbeitete Bohrwerkzeuge mit seinem Doppelgreifer zum Pufferspeicher. Auf letzterem befinden sich ausreichend Plätze, damit die Anlage unbeaufsichtigt über mehrere Stunden produzieren kann.

Individuelle Automationskonzepte für Fertiger

Bereits vor 18 Jahren, nach ersten Erfahrungen mit den Robotern von Nachi, konzipierte Pomp mit seinem Team erstmals Automationslösungen mit Roboterzellen für andere Fertigungsbetriebe. „Wir sind überzeugt von unserem Konzept. Mit Roboterautomation lässt sich die Produktion in Deutschland auch unter schwierigen Wettbewerbsbedingungen fortführen. Selbst beim Herstellen vermeintlich einfacher Produkte gewährleistet die Automation, dass die Betriebe in Deutschland global wettbewerbsfähig produzieren können“, erläutert Pomp seine Intention.

Basierend auf den Erfahrungen in ihrer eigenen Werkzeugfertigung konzipieren die Remscheider individuell sorgfältig abgestimmte Roboterzellen zum Be- und Entladen von Werkzeugmaschinen. Sie profitieren dabei von den vorteilhaften Ausstattungsmerkmalen der Roboter von Nachi. Zum Beispiel werden bei den aktuellen 6-Achs-Robotern der Baureihe MZ sämtliche Leitungen und Kabel zur Energieversorgung und Steuerung des Greifers durch das Innere der Arme und Gelenke geführt. Das vermeidet Störkonturen und Kollisionen.

Zudem lassen sich an den universellen Flanschen an der Hand der Roboter flexibel unterschiedlichste Greifer anbauen. Die Roboter können wahlweise auf dem Boden, auf einem Sockel stehend, an einer Wand oder auch an der Decke hängend installiert werden.

„Bei Nachi überzeugt uns vor allem die universelle Konzeption der Roboter“, so Pomp. „In Verbindung mit dem sehr breit gefächerten Programm mit unterschiedlichen Baureihen finden wir bei Nachi immer die passende Lösung. So können wir selbst bei stark variierenden Forderungen das individuell exakt passende Automationskonzept modular aus Standardkomponenten erstellen.“

Mit ausgereiften und zuverlässigen Robotern von Nachi realisieren die Remscheider Spezialisten nicht nur das Be- und Entladen der Maschinen. In Abstimmung mit den Kunden integrieren sie weitere Prozessschritte, um Durchlaufzeiten zu verkürzen, den Materialfluss zu optimieren und die Prozesssicherheit zu erhöhen. Dies betrifft zum Beispiel Entgraten, Reinigen, Bürsten, Wärmebehandlung, Sandstrahlen, Sortieren und Verpacken der Bauteile. Pomp fasst zusammen: „Als kompetentes Systemhaus konstruieren und verwirklichen wir für Fertigungsbetriebe spezifisch auf geforderte Taktzeiten, auf Bauteilgeometrien und die zu automatisierenden Werkzeugmaschinen abgestimmte Roboterautomation.“

Nachi Europe GmbH
www.nachi.de

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