Motoman-Handling-Roboter von Yaskawa bestücken zwei Drehbearbeitungsmaschinen Punktgenaues Handling

Die HK-CON Maschinenbau GmbH plant und baut seit über 15 Jahren Hightech-Zerspanungsmaschinen. Für die Georg Fischer Fittings GmbH realisierte das Unternehmen nun eine komplette Anlage, welche drei Vorgängeranlagen ersetzt. Die Bestückung übernehmen dabei vier Handling-​Roboter von Yaskawa.

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YASKAWA Europe GmbH

Über 60 Mitarbeiter konstruieren und bauen bei der HK-CON Maschinenbau GmbH in Fulda auf knapp 4000 m2 Drehbearbeitungszentren. Dabei reicht das Spektrum von Einspindel- bis hin zu Doppelspindel-Dreh- und Fräszentren. Sie lassen sich unter anderem nutzen, um zu drehen, zu schleifen oder zu fräsen. Zu 99 Prozent wünschen die Kunden Komplettanlagen, die in ihre Prozesse eingebunden werden. Daneben bietet das Fuldaer Hightech-Unternehmen auch professionelle Dienstleistungen im Bereich Konstruktion und Wartung von Maschinen. Nicht zuletzt nutzen Kunden aus der Automo­tive-Branche die Lösungen von HK-CON, denn wie David Reinmold, Leiter Verkauf, versichert: «Mit unseren Lösungen können wir speziell in der Grossfertigung die Stückkosten um oftmals über 50 Prozent senken und so die Produktionskosten drastisch senken.» Das hat auch eine volkswirtschaftliche Komponente: Die geringeren Stückkosten machen es wieder rentabel, in Mitteleuropa zu produzieren.

Für die Georg Fischer Fittings GmbH mit Sitz im österreichischen Traisen hat HK-CON nun eine vollständige Zerspanungsanlage zur Bearbeitung von Tempergussfittings geplant und hergestellt. Die Herausforderungen bei dem Projekt: Mit der Anlage sollten insgesamt 35 verschiedene Endprodukte hergestellt werden können – und das bei sehr geringen Taktzeiten von fünf Sekunden pro Stück beim Teil mit der geringsten Taktzeit. Ausserdem kommt es bei der Bestückung der Zerspanungsmaschine darauf an, dass nur absolut fehlerfreie Teile in die Maschine gelangen – und dafür sorgen vier Motoman-Roboter von Yaskawa: zwei MH12 und zwei MH5, die mit der Hochleistungssteuerung DX200 arbeiten. Unterstützt werden sie dabei von einem Kamerasystem mit insgesamt 6 Kameras. Bei der Software der Steuerungen handelt es sich um die MotoPlus SDK; sie stellt als Schnittstelle die Kommunikation zu den Kameras her und regelt die Zusammenarbeit mit ihnen.

35 mögliche Endprodukte

Vereinfacht dargestellt, ist die Anlage so aufgebaut: Es gibt zwei Drehbearbeitungszentren, die sich gegenüberliegen. Ihnen vorgeschalten, befinden sich je zwei Motoman-Roboter. Die Roboter sind über Kreuz angeordnet: Links unten und rechts oben befinden sich die gleichen Modelle – und umgekehrt. Diese Anordnung erwies sich als sinnvoll, um die notwendige Reichweite beim Beladen zu erreichen. Denn die Maschinen konnten aus Arbeitssicherheitsgründen nicht näher zusammengeschoben werden.

Die Anlage verfügt über einen Bunker für Schüttgut und einen Zuführtisch für Sonderteile, die über Paletten drehlagenorientiert zugeführt werden. Entweder kann die Anlage beidseitig via Massenzuführung bedient werden oder einseitig mit Sonderteilen. Die Teile werden immer sortenrein angeliefert. Insgesamt produziert die Georg Fischer GmbH mit dieser Anlage neun verschiedene Bauteiltypen an Gussfittings. Durch unterschiedliche Grössen ergeben sich insgesamt 35 verschiedene Endprodukte. Bislang waren für deren Herstellung drei eigene Anlagen nötig. An der neuen Anlage von HK-CON kommt es darüber hinaus nur zu Umrüstzeiten, wenn ein anderes Bauteil bearbeitet werden soll. Unterschiedliche Grössen können grösstenteils ohne weitere Umstellung eingelegt werden.

Roboter und Kameras arbeiten zusammen

An jeder Seite befinden sich im Bereich der Roboter drei Kameras. Die ersten von ihnen «sagen» den Motoman-Robotern, wo und wie die Teile ankommen und ob es sich um die gewünschten Bauteile handelt. An dieser Stelle könnten nicht gewünschte Gegenstände bereits aussortiert werden. Wenn es sich um einen gewünschten Bautypen handelt, überprüft die Kamera auf grobe Mängel und übermittelt dem Roboter die exakte Drehlage und Position. Damit hat der Roboter alle Informationen, um es aufzugreifen. Hat er dies getan, tastet er das Teil auf Gussfehler ab und entsorgt es im Zweifelsfall. Ist das Teil fehlerfrei, fährt der Handling-Roboter zur nächsten Kamera und dreht es drei bis vier Mal, so dass die Kamera alle sechs bis acht Seiten prüfen kann. An dieser Stelle prüft die Kamera, ob sich am Bauteil Angussreste befinden. Auch hier könnte der Roboter erneut aussortieren. Zudem erkennt die Kamera, wie die Teile liegen, sodass der Roboter diese entweder in eine darauffolgende Wendestation oder direkt auf ein Band zum nächsten Roboter legt.

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