Automatica 2014 Roboter-Plattform für die Metallbearbeitung

Redakteur: Sariana Kunze

Zwei große Themen auf der Automatica 2014 in München heißen: Automation von Werkzeugmaschinen und Spezialroboter für die Metallbearbeitung. Während im ersten Fall Roboter das Be- und Entladen von Werkzeugmaschinen sowie vor- und nachgelagerte Arbeitsschritte übernehmen, greifen im zweiten Fall große Sechsachser selbst zum Fräser und betätigen sich als Werkzeugmaschine.

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Kuka bringt jetzt Waterproof-Varianten der noch KR Agilus-Baureihe auf den Markt.
Kuka bringt jetzt Waterproof-Varianten der noch KR Agilus-Baureihe auf den Markt.
(Kuka)

Die Automation von Werkzeugmaschinen ist ein Trendthema. Der Einsatz von Robotern lässt hier die Gesamtproduktivität moderner Bearbeitungszentren steigern – ein Grund für die kräftigen Zuwachsraten in diesem Bereich. Da die Hauptzeiten der spangebenden Prozesse ausgereizt sind, bleibt nur die Optimierung der Nebenzeiten, die sich durch den Einsatz von Robotern signifikant verkürzen lassen. Weitere Vorteile liegen in der Minimierung von Maschinenstillstandszeiten und beim teilautonomen Betrieb der Maschinen in mannlosen Schichten.

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Für die Automatisierung von Werkzeugmaschinen konkurrieren zwei Lösungsansätze: die direkte Integration des Roboters in die Maschine oder Zellenkonzepte, bei denen komplette Automatisierungsmodule inklusive Roboter an die Bearbeitungsmaschine angedockt werden. Über die Vor- und Nachteile können sich die Fachbesucher auf der Automatica informieren.

Von Einzel- bis Komplettbearbeitung

Viele Anwender haben in den zurückliegenden Jahren positive Erfahrungen mit der Automation von Werkzeugmaschinen in einfacheren Anwendungen gesammelt. Von der Prozesssicherheit dieser Systeme überzeugt, geht der Trend heute hin zu hochentwickelten Automatisierungslösungen, wie Manfred Hübschmann, Geschäftsführer Stäubli Robotics aus eigener Erfahrung weiß: „Dabei übernehmen Roboter – oftmals ausgerüstet mit automatischen Greiferwechselsystemen – immer komplexere Arbeitsinhalte bis hin zur Komplettbearbeitung. Zudem werden verstärkt Lösungen nachgefragt, bei denen Roboter nicht nur Bearbeitungszentren automatisieren, sondern auch deren Verkettung übernehmen und so für noch mehr Autonomie sorgen.“

Vorsicht bei der Roboter-Auswahl

Heute bieten nahezu alle Hersteller Sechsachser für die typischen Aufgabenstellungen an. Doch Vorsicht: Für die Auswahl des geeigneten Roboters spielen die konkreten Einsatzbedingungen eine entscheidende Rolle. Neben einer kompakten Bauform mit kleinem Footprint, Präzision und Geschwindigkeit sollten Anwender auf weitere Qualifikationen des Roboters achten.

Arbeiten Sechsachser innerhalb einer Werkzeugmaschine, müssen sie mit härtesten Produktionsbedingungen zurecht kommen. Der nicht zu vermeidende Kontakt mit Spänen, Schleifstaub, Kühlschmierstoffen, Schneidölen und sonstigen aggressiven Medien macht ihnen das Leben schwer. Solche Anforderungen schränken den Kreis der verwendbaren Roboter deutlich ein.

Roboter, die flüssige Medien vertragen

Für Applikationen, bei denen die Roboter dauerhaft der Beaufschlagung von flüssigen Medien ausgesetzt sind, empfehlen sich zusätzlich geschützte Roboter. Vorreiter waren hier die Stäubli Sechsachser in HE-Bauweise, die besonders für den Einsatz unter Spritzwasserbeaufschlagung konzipiert sind. Das Handgelenk dieser Maschinen ist in IP 67 gehalten und erlaubt das Eintauchen in flüssigen Medien. Auf der Automatica zieht Kuka nach. Ab sofort sind Waterproof-Varianten der noch KR Agilus-Baureihe verfügbar. „Dank ihrer neuen Waterproof-Ausstattung kommt die KR Agilus Baureihe, die den Traglastbereich von sechs bis zehn kg bei Reichweiten von 700, 900 und 1.100 mm abdeckt, mit härtesten Produktionsbedingungen bestens klar. Stabile Edelstahlabdeckungen, spezielle Oberflächenbehandlungen sowie zusätzliche Dichtungen ermöglichen nun den uneingeschränkten Einsatz unserer kleinen Präzisionsroboter in Werkzeugmaschinen“, sagte Andreas Schuhbauer, Key Technology Manager bei Kuka Roboter.

Roboter über die Steuerung der Werkzeugmaschine programmieren

An diesem Thema arbeiten auch die Entwicklungsabteilungen bei ABB, Fanuc, Epson, Yaskawa und sonstigen Roboterherstellern, so dass mit weiteren Produktneuheiten zur Automatica zu rechnen ist. Dabei stehen nicht nur die Manipulatoren selbst im Mittelpunkt, sondern auch Softwaretools und offene Schnittstellen zu den Werkzeugmaschinen, die für eine besonders einfache Programmierung ohne Spezialkenntnisse sorgen. Durch Fortschritte in der Steuerungstechnik lassen sich Roboter in manchen Fällen bereits über die Steuerung der Werkzeugmaschine programmieren. Für bestimmte Applikationen machen große Sechsachser den Werkzeugmaschinen mittlerweile Konkurrenz. Mit entsprechend modifizierten Robotern lassen sich alle möglichen Werkstoffe bearbeiten. Als Anwendungsmöglichkeiten bieten sich Bearbeitungsverfahren wie Fräsen, Entgraten, Bohren, Gewindeschneiden, Polieren und dergleichen mehr an. Roboter für solche Einsatzfälle sollten besonders präzise sein und eine steife Struktur aufweisen, um brauchbare Bearbeitungsergebnisse zu gewährleisten. In der Metallbearbeitung sieht Manfred Hübschmann CNC-Bearbeitungszentren und Bearbeitungsroboter wie den Stäubli RX170 hsm dennoch nur bedingt im Wettbewerb: „Die hochpräzise, spangebende Bearbeitung von Metallteilen in großen Stückzahlen wird weiterhin eine Domäne der Werkzeugmaschine bleiben. Bei Kleinserien und überall dort, wo eine Genauigkeit im Zehntelmillimeterbereich ausreicht, kann der Roboter eine ernstzunehmende, wirtschaftliche Alternative sein. Grundsätzlich aber haben beide Lösungen ihre eigenen Märkte.“

elektrotechnik auf der Automatica: Halle A4, Stand 503

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