Der Betriebsleiter 6/2018

MONTAGE- UND HANDHABUNGSTECHNIK
Automatisierte Maschinenbeladung
Robotergeführte Palettiersysteme ermöglichen variantenreiche Fertigung rund um die Uhr
Ein effizienter Weg zur Flexibilisierung von Werkzeugmaschinen sind
robotergeführte Palettiersysteme. Diese minimieren bei der Fertigung von
Einzelstücken und kleinen Serien die Stillstandzeiten der Maschine und
ermöglichen eine mannarme Produktion im Dreischichtbetrieb. Dabei ist
ein präzises Zusammenspiel der einzelnen Greifsystem- und Spanntechnikkomponenten
unabdingbar.
Die rasant wachsende Vielfalt an Größenund
Produktvarianten sowie ein zunehmender
Kostendruck erfordern immer häufiger
eine automatisierte Prozessgestaltung
in der Fertigung. Was früher nur für große
Stückzahlen galt, nämlich die Maximierung
der Hauptzeiten bei gleichzeitiger Minimierung
des Personalaufwands, ist heute auch
bei kleinen und kleinsten Losgrößen möglich.
Vor allem Roboter gelten in diesem Zusammenhang
als besonders flexible Möglichkeit
zur Effizienzsteigerung, vorausgesetzt
ihre Peripherie wird exakt auf die jeweiligen
Anforderungen abgestimmt.
Nullpunktspannsystem als Basis
Grundlegend lassen sich zwei Varianten der
automatisierten Maschinenbeladung unter-
Im Fokus
Effizienz
Sicherheit
Nachhaltigkeit
scheiden: Bei großen Serien und langen Bearbeitungszeiten
werden die Werkstücke in
der Regel unmittelbar in stationäre Spannmitteln,
wie kraftbetätigten Mehrbackenfuttern
oder Kraftspannfuttern eingewechselt,
beispielsweise in die kompakten, leistungsdichten
Schunk Tandem plus Kraftspannblöcke.
Bei mittleren und kleinen Serien hingegen
setzt sich verstärkt der automatisierte
Spannmittelwechsel durch. Dieser soll im
Folgenden detailliert dargestellt werden.
Beim automatisierten Spannmittelwechsel
werden die kompletten Spannmittel inklusive
der zuvor manuell gespannten
Werkstücke auf Werkstückträgerpaletten
gehandhabt. Robotergestützte Palettiersysteme
ermöglichen in diesem Zusammenhang
einen besonders schnellen, flexiblen
und zugleich prozessstabilen Spannmittelwechsel.
Hierzu werden die Werkstücke
und Spannvorrichtungen auf den Paletten
gerüstet, magaziniert und aus dem Palettenmagazin
sukzessive per Roboter auf das
Bearbeitungszentrum eingewechselt. Zentrales
Element in der Maschine ist ein Nullpunktspannsystem,
mit dessen Hilfe die
Werkstückträgerpaletten innerhalb weniger
Sekunden vollautomatisch referenzgenau
auf dem Maschinentisch fixiert, positioniert
und gespannt werden. Der eigentliche
Rüstvorgang findet hauptzeitparallel und
damit besonders wirtschaftlich außerhalb
der Maschine statt.
Automatisierte Reinigung der
Schnittstellen
Die einzelnen Paletten sind jeweils an der
Unterseite mit einer Schnittstelle zum Nullpunktspannsystem
ausgestattet, über die
sie mit der Maschine verbunden werden.
Spezielle Komponenten, wie das Schunk-
Palettiermodul Vero-S NSA plus, wurden
gezielt für die robotergestützte Maschinenbeladung
entwickelt. Sie bauen extrem
flach, können unmittelbar in den Maschinentisch
integriert werden und lassen im
Maschinenraum jede Menge Platz fürs
Werkstück und für die Achsbewegungen.
Mithilfe eines patentierten Eil- und Spannhubs
erreichen sie Einzugskräfte bis
20 000 N und Haltekräfte über 100 000 N.
Selbst bei anspruchsvoller Volumenzerspanung
gewährleisten die robusten Module
einen präzisen Halt. Um zu verhindern,
dass Späne und Schmutz beim Palettenwechsel
den Prozess gefährden, reinigt ein
zwangsgeleiteter Luftstrom die Planflächen
und den Kurzkegel. Auf diese Weise ist eine
spanfreie Plananlage der Palette sichergestellt.
Einführradien am Spannmodul ermöglichen
ein schnelles und sicheres Fügen
auch bei Mittenversatz oder bei leichter
Schrägstellung der Palette. So können Toleranzen
des Handlingsystems optimal kom-
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