Prozessautomatisierung mit der Hermle C 20 U und dem SherpaLoader®M25
Für die wirtschaftliche Nutzung von 5-Achs-Bearbeitungszentren spielt die Reduktion manueller Eingriffe eine zentrale Rolle. In der hier umgesetzten Lösung automatisiert der SherpaLoader®M25 eine durchgängige Werkstückhandhabung an einer Hermle C 20 U. Die Abläufe von der Rohteilaufnahme bis zur Fertigteilablage sind aufeinander abgestimmt und ermöglichen eine gleichmäßige Bauteilzuführung bei konstanter Spannqualität. Die Kombination aus kamerabasierter Bauteilerkennung, automatisierter Spannmittelbedienung und geregelter Reinigungssequenz bildet die Grundlage für einen stabilen, robotergestützten Fertigungsprozess.
Integrierte Sicherheitsfunktionen für den Automatikbetrieb
Zur sicheren Umsetzung des automatisierten Prozesses ist die Roboterzelle mit umfassenden Schutzeinrichtungen ausgestattet. Ein sicher überwachter Lichtvorhang an der Beladeseite mit einer Auflösung von 30 mm verhindert ein versehentliches Eingreifen von Personen in den Sicherheitsbereich. Hinzu kommt eine überwachte Flügeltür an der Rückseite. In der Kombination mit einem kontinuierlichen Abgleich von Roboterposition und -geschwindigkeit wird stets ein personensicherer Betrieb gewährleistet, und Eingriffe, Unterkriechen oder Übergreifen während des Betriebs werden sicher verhindert. Die Sicherheitseinrichtungen ermöglichen einen unterbrechungsfreien, zuverlässig abgesicherten Ablauf.
Robotergestützte CNC-Zerspanung an einer Hermle C 20 U
Die Materialbereitstellung erfolgt über eine SpaceBox. Diese wird durch den Roboter automatisiert und per Auszugshaken am Robotergreifer geöffnet. Ein kamerabasiertes Erkennungssystem erfasst anschließend die Positionen der Rohteile in dem Materialspeicher, sodass ein sicheres und lagegerechtes Greifen durch den SherpaLoader®M25 möglich ist. Die automatische Erfassung der Rohteile reduziert die Anforderungen an die manuelle Bestückung des Materialspeichers und ermöglicht eine unkomplizierte Anpassung der Automation an wechselnde Werkstück-Geometrien und Fertigungsbedingungen. Der Roboterarm ist mit zwei Zweibacken-Parallelgreifern ausgestattet. Er spannt das erste Rohteil mit dem Rohteilgreifer und positioniert es auf einer Ausrichtstation an einen mechanischen Anschlag. Die definierte Vorausrichtung reduziert Spannfehler, sichert die wiederholgenaue Einspannung in den Schraubstock der Maschine und unterstützt die Reproduzierbarkeit der Bearbeitungsqualität. Nach der automatisierten Ausrichtung des Rohteils überführt der SherpaLoader®M25 dieses in den Arbeitsraum der Hermle C 20 U. Vor dem Einlegen des Bauteils erfolgt eine automatische Reinigung des Schraubstocks, um Span- oder Kühlschmierstoffrückstände zu entfernen. Dadurch werden die Einspannbedingungen verbessert, Verschleiß an der Spanntechnik reduziert und potenzielle Störungen im Bearbeitungsprozess vermieden. Anschließend legt der Roboter das Rohteil in den Maschinenschraubstock ein. Der SherpaLoader®M25 verfügt über einen integrierten Drehmomentschrauber, mit dem der Roboter den mechanischen Schraubstock mit einem definierten Drehmoment und Drehwinkel schließen kann. Während der Zerspanung wird hauptzeitparallel bereits das nächste Rohteil vorbereitet. Die Implementierung synchroner Abläufe reduziert Maschinenstillstände und ermöglicht eine Maximierung der Spindellaufzeit. Nach dem Zerspanungsprozess reinigt der Roboterarm das Fertigteil, um Anhaftungen wie Späne oder Kühlschmierstoff zu entfernen. Anschließend öffnet der SherpaLoader®M25 den Schraubstock mit dem Drehmomentschrauber und entnimmt das Fertigteil mit dem Fertigteilgreifer. Der Schraubstock wird erneut automatisch gereinigt, bevor das nächste Rohteil eingelegt und gespannt wird. Die fertigen Bauteile werden wieder im Materialspeicher abgelegt. Durch die standardisierte Reinigung und Übergabe wird eine konstante Bearbeitungsqualität unterstützt und die Maschinenwartung vereinfacht.
Effiziente Automatisierung der Hermle C 20 U mit dem SherpaLoader®M25
Die automatisierte Übergabe an der Hermle C 20 U durch den SherpaLoader®M25 schafft reproduzierbare Bedingungen für den gesamten Zerspanungsprozess. Durch die Kombination aus definierter Werkstückerkennung, präziser Vorausrichtung und automatisierter Schraubstockbedienung lassen sich Einflüsse durch manuelle Eingriffe reduzieren. Die robotergestützte CNC-Bearbeitung verläuft dadurch unter konstanten Spann- und Übergabebedingungen, wodurch die Maßhaltigkeit der Bauteile verbessert, und die Ausschussquote minimiert wird. Gleichzeitig ermöglicht die Automatisierung eine kontinuierliche Auslastung der Maschine bei minimalem Personalaufwand. Dies erhöht die Effizienz in der Serienfertigung und unterstützt eine wirtschaftlich planbare Nutzung vorhandener Ressourcen.
