Drehmaschine und Portalroboter auf einem Gestell: Mit dieser Idee stellt Benzinger zur Emo eine Lösung für Lohnfertiger vor, die Werkstücke in kleinen Losgrößen anfertigen müssen. Die neue Maschine macht Schluss mit langen Umrüstzeiten, denn sie arbeitet mit allen üblichen Transportsystemen und lässt sich schnell in verschiedene Anlagen einbinden.
Rainer Jehle ist Geschäftsführer der Carl Benzinger GmbH, Unterreichenbach, und für den Vertrieb von Präzisionsdrehzentren verantwortlich
Gute Chancen auf eine optimierte Produktionsanlage haben Anwender, die kleine und mittlere Werkstücke in Bereichen wie Hydraulik, Pneumatik und Elektrotechnik komplettbearbeiten wollen: Die Carl Benzinger GmbH & Co. KG (Halle 20, Stand C18), Unterreichenbach, stattet ihre TNI-Präzisionsdrehzentren mit offenen Portalrobotern aus. Der Clou des neuen Sys-tems ist, dass Roboter und Drehmaschine gemeinsam auf einem Untergestell aufgebaut sind. Diese kompakte Bauweise macht die Maschine so flexibel, dass Anwender sie schneller als bisher üblich in unterschiedlich verkettete Produktionsanlagen einbauen können. Da Produkte wie Wellen, Ventile oder Zylinder häufig in kleinen Losgrößen bestellt werden, ist ein schnelles Umrüsten der Produktionsanlagen wirtschaftlich erforderlich. Zentrales Problem sind jedoch die üblichen Transportsysteme, mit denen die Werkzeugmaschinen ausgerüstet sind. Die Übergabestationen sind oft so unterschiedlich gestaltet, dass es problematisch ist, die Werkstücke zwischen den einzelnen Stationen zu übergeben. Der Portalroboter von Benzinger, der zu allen Seiten hin offen ist und über einen frei zugänglichen Arbeitsraum verfügt, kann mit beliebigen Standard-Übergabestationen und Palettenspeichern für Rohlinge und Werkstücke arbeiten. Dazu gehören unter anderem modulare Greifertransporte, Bänder, Wendelschwingförderer oder Palettenstapel, die frei unter ihm positioniert werden. Die Koordinaten, um die Werkstücke an den jeweiligen Stationen aufzunehmen und abzulegen, sind an der Steuerung der Drehmaschine gespeichert.
Kompatibel mit beliebigen Übergabestationen
Der Portalroboter, der sich frei bewegen kann, legt die aufgenommenen Rohlinge in der programmierten Folge auf den vorgesehenen Stationen ab. Nachdem die Drehmaschine ihren Teil der Arbeit verrichtet hat, nimmt der Roboter die Werkstücke wieder auf und bestückt die nachfolgende Übergabestation. Auf Grund des genau festgelegten Programmierablaufs kann der Roboter während der Wartezeit auch zusätzliche Aufgaben im Arbeitsraum übernehmen und auf diese Weise Leerläufe vermeiden: Er entgratet beispielsweise mit Bürsten und Wasser oder misst und prüft die gefertigten Werkstückgeometrien, während die Drehmaschine ein anderes Werkstück bearbeitet. Ein Rechner überträgt alle Mess- und Prüfergebnisse, die der Portalroboter aufnimmt, an die Maschinensteuerung, wo alle Koordinaten für den Produktionsprozess gespeichert sind. Werden Abweichungen registriert, können diese sofort korrigiert werden.
Obwohl der Roboter flexibel ist, arbeitet er mit Wiederholgenauigkeiten von ± 0,1 mm im gesamten Arbeitsraum. Möchte der Anwender, dass ein spezielles Teil noch präziser bearbeitet wird, kann er zusätzliche Ausrichtstationen für die Werkstücke im Roboter-Arbeitsraum anordnen. Darüber hinaus können in den Werkzeugrevolvern der Maschine Messtaster eingesetzt werden, die die Position des Teils nach dem Spannen abtasten, um höchsten Genauigkeitsanforderungen an Formteilen oder vorgefertigten Werkstücken gerecht zu werden. Auf diese Weise verlassen nur einwandfreie Werkstücke die Maschine.
Die Vorteile eines solchen Drehzentrums nutzt bereits die Festo AG & Co., Esslingen, Hersteller für Pneumatikkomponenten. In der vollständig automatisierten Produktionsanlage benutzt Festo weitgehend Standardbausteine. Das Transportband beispielsweise, das die Rohlinge getaktet zur Übergabestation vorschiebt, lässt sich mit wenigen Handgriffen auf unterschiedlich breite Werkstücke einer Zylinderdeckel-Familie umrüsten. Das gleiche Band transportiert die fertig bearbeiteten Werkstücke aus dem Arbeitsraum des Roboters zur nächsten Station.
Der Portalroboter selbst lässt sich ebenfalls schnell umrüsten: Die Koordinaten, mit denen er Werkstücke an der Übergabestation aufnimmt und in die Spannfutter der Drehmaschine ablegt, sind programmiert. Die einmal gespeicherten Daten stehen beim Umrüsten auf Tastendruck zur Verfügung. Die Zwei- und Vierfachgreifer an der NC-Schwenkachse des Portalroboters lassen sich innerhalb weniger Minuten wechseln. Dabei verbinden rastende Steckkupplungen die Greifer mechanisch, pneumatisch und, soweit erforderlich, elektrisch mit dem Roboter.
Das Umrüsten der kompletten Anlage mit Präzisionsdrehzentrum, Portalroboter und Transportsystem dauert nur rund 1 h, bevor mit der Produktion begonnen werden kann. In der vollständig verketteten Produktionsanlage reicht ein mit Portal-roboter ausgerüstetes Drehzentrum aus, um die geforderte Produktivität zu verwirklichen. Bisher waren dafür mehrere manuell beschickte Bearbeitungsmaschinen erforderlich. So trägt die Verkettung auch dazu bei, dass der benötigte Stellplatz verringert wird.
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