Der hohe Wettbewerbsdruck der Automobilindustrie bringt immer wieder neue Fertigungskonzepte hervor. So legt der tschechische Zulieferer ACL Automotive jetzt die spanende Bearbeitung von Dachrelings in die Hände von Stäubli-Robotern – und fährt gut damit.
ACL Automotive gehört zu den etablierten Zulieferern von Automobilherstellern wie Skoda. „Wir verfügen über langjährige Erfahrung in der Fertigung von Dachrelings“, erklärt Manager Vladimir Böhm. „Bisher konnten wir aber immer nur eine Variante auf der Anlage fertigen. Jetzt standen die Steigerung der Produktionskapazitäten und die gleichzeitige Bearbeitung zweier Varianten auf dem Programm, was mit unserer bestehenden Anlage nicht möglich war.“ Um eine wirtschaftliche Lösung zu finden, wandte man sich an den Anlagenbauer Ultratech, der bereits für die bis dato genutzte Drei-Achs-Bearbeitungs-Technologie verantwortlich zeichnete.
Für das neue Projekt bei ACL musste man sich eine ganz besondere Lösung einfallen lassen, wie Geschäftsführer Libor Strejcek betont: „Es stand schon zu Beginn der Anlagenplanung fest, dass die Konstruktion eines klassischen Vier-Achs-Handlingsystems für die Bearbeitung in jeder Hinsicht zu aufwändig sein würde. Deshalb haben wir uns nach Alternativen umgesehen und beschlossen, die Möglichkeiten der Roboter-Bearbeitung auszuloten.“
Reale Produktionstests schaffen Klarheit
Auf der Suche nach dem geeigneten Roboterhersteller stieß Ultratech auf Stäubli, genauer gesagt auf die tschechische Niederlassung in Pardubice. „Stäubli hat es uns ermöglicht, applikationsspezifische Tests mit mehreren Sechsachsern durchzuführen, beginnend mit dem kleinen TX60, dem mittleren TX90 und letztendlich mit dem großen TX200 – dies alles in einem engen Zeitfenster von zwei Wochen“, betont Strejcek. Der Kundenservice und die Unterstützung waren neben der hohen Performance der Roboter die wesentlichen Gründe für die Entscheidung.
Während der realen Produktionstests zeigte sich schnell, dass aus Gründen der Produktqualität und Prozesssicherheit der Anlage nur die größeren Roboter-Typen in Frage kamen. Diese bieten einen passenden Mix aus Steifigkeit, Präzision und Bahngenauigkeit. Zwar waren die Ergebnisse bei der Bearbeitung schlanker Aluminium-Profile auch mit den kleineren Robotern gut, doch insbesondere bei dicken und gebogenen Werkstücken stießen sie an ihre Grenzen.
Konkret fiel die Wahl auf zwei TX200 für die eigentliche spanende Bearbeitung. Trotz ihrer Größe ließen sich diese problemlos unter den gegebenen Platzbedingungen integrieren. Die Gründe dafür liegen in ihrer kompakten Bauform mit im Arm integrierten Kabeln und einem für diese Roboterklasse sehr kleinen Sockelmaß. Um den kompletten Bearbeitungsprozess vollautomatisiert durchführen zu können, integrierte man einen weiteren Sechsachs-Roboter RX160, der die Finish-Arbeiten übernimmt.
Die Anlage wurde für die Bearbeitung zweier unterschiedlicher Aluminium-Profile konzipiert, die als Dach-Relings bei Skoda- und Seat-Fahrzeugen zum Einsatz kommen. Die Beladung der Anlage erfolgt manuell. Bei laufender Produktion befinden sich stets vier Werkstückpaare verteilt auf die vier Stationen in der Anlage. Nach dem manuellen Einlegen gelangt ein Profil-Paar im ersten Takt in den unteren Anlagenbereich. Dort kappen vier Sägen mit Servoantrieb die Überlängen der Profile. Mit dem nächsten Takt gelangen die Profile in den Arbeitsbereich der zwei TX200.
Beide Roboter, die parallel an je einem Ende der Profile arbeiten, tragen identische Werkzeugköpfe mit zwei Frässpindeln. Den groben Materialabtrag erledigen sie mit ihren größeren 13-Millimeter-Fräsern, für das Finish kommen 6-Millimeter-Fräser zum Einsatz. Die Parallelbearbeitung durch die zwei Hochleistungsroboter verkürzte die Zykluszeit signifikant.
Durchgängig automatisierter Prozess
Nach der spanenden Bearbeitung werden die Dach-Relings auf einem Rollenband zum RX160 gefördert. Dieser reinigt die Werkstücke durch Abblasen mit Pressluft. Verbliebene Späne werden abgesaugt. Danach greift der Roboter mit seinem Pneumatik-Greifer einen Laser-Marker, um jede Dachreling mit einer Seriennummer zu beschriften. Nach diesem letzten Prozess-Takt gelangen die fertigen Produkte in den Be-/Entladebereich der Anlage zurück und werden vom Bediener entnommen.
Selbst der Produktwechsel sei unkompliziert, freut sich Lukas Pech, verantwortlicher Projektmanager bei Ultratech: „Uns liegen für jeden Reling-Typ die kompletten 3D-Daten vor, die wir in unser CAM-Programm Sprutcam einpflegen. Dieses Tool generiert die Bearbeitungs-Parameter für alle Roboter, und wir können unsere Produktion wieder aufnehmen.“
Der durchgängige Prozessfluss mit einfacher Bedienung ist ein großer Vorteil. „Die Bedienfreundlichkeit der Anlage ist uns sehr wichtig“, bestätigt Böhm. „In diesem Fall konnten wir uns signifikant verbessern. Und wir sind sehr gespannt auf weitere Potenziale, die sich unserer Produktion durch die Industrieroboter erschließen werden.“ ■
Stäubli Tec-Systems GmbH Roboticswww.staubli.com
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