Effiziente 5-Achs-Bearbeitung durch automatisierte Materialbereitstellung und Einspannung
Die automatisierte Zerspanung von Werkstücken auf CNC-Bearbeitungsmaschinen stellt hohe Anforderungen an die Prozessorganisation. Insbesondere einer flexiblen Materialbereitstellung erfordert eine präzise Bauteilausrichtung für ein reproduzierbares Spannen in der Bearbeitungsmaschine. In der folgenden Anwendung wird der Zerspanungsprozess an einer Grob G550a durch einen SherpaLoader®M50 automatisiert. Die Materialzufuhr erfolgt über zwei Paletten. Die Position bereitgestellter Rohteile wird durch das integrierte Kamerasystem des Roboters erfasst. Die kameragestützte Erkennung identifiziert die genaue Lage der Werkstücke auf den Paletten und ermöglicht eine präzise Greifbewegung unabhängig von der Ablagegenauigkeit. Dies reduziert Anforderungen an das manuelle Bestücken der Paletten und minimiert fehlerbedingte Unterbrechungen im Produktionsablauf.
Automatisierte Bauteilpositionierung und Einspannung für konstante Prozessqualität
Der SherpaLoader®M50 ist mit zwei Zweibacken-Parallelgreifern ausgestattet, jeweils einen für Rohteile und einen für Fertigteile. Nach dem Erfassen der Bauteilpositionen mit der kamerabasierten Erkennungstechnologie greift der Roboter das erste Rohteil mit dem Rohteilgreifer von der Palette und positioniert es auf einer Ausrichtplatte. Durch das Anlegen an einen festen Anschlag wird die Bauteillage vor der Einspannung exakt referenziert. Dies gewährleistet eine wiederholgenaue Übergabe an die Spannvorrichtung und reduziert die Varianz in der Einspannlage. Dies wirkt sich direkt auf die Maßhaltigkeit und Oberflächenqualität aus. Anschließend erfolgt die automatische Reinigung des Schraubstocks des Grob G550a Bearbeitungszentrums mit Druckluft, um Spannfehler durch Späne oder Rückstände zu vermeiden. Die regelmäßige automatische Reinigung trägt zur Erhöhung der Prozessstabilität bei und reduziert Stillstandszeiten durch Störungen im Spannbereich. Der Roboterarm legt anschließend das vorpositionierte Rohteil in den gereinigten Schraubstock ein und die Bearbeitung beginnt.
Synchrone Abläufe zur Maximierung der Spindellaufzeit der Grob G550a
Während das Grob G550a Bearbeitungszentrum die Zerspanung durchführt, greift der SherpaLoader®M50 bereits das nächste Rohteil von der Palette und positioniert es auf der Ausrichtplatte. So werden Wartezeiten zwischen den Bearbeitungsschritten minimiert und die Spindellaufzeit maximiert. Der parallele Ablauf von Bauteilhandling und Bearbeitung erhöht die Maschinenverfügbarkeit und verbessert die wirtschaftliche Auslastung des Bearbeitungszentrums. Nach Abschluss der Zerspanung erfolgt die automatische Reinigung des Fertigteils mit Druckluft direkt im Maschinenschraubstock. Anschließend entnimmt der Roboter das Fertigteil mit dem Fertigteilgreifer und reinigt den Schraubstock ein weiteres Mal. Das bereits vorbereitete Rohteil wird nun automatisiert eingelegt, sodass der nächste Bearbeitungszyklus ohne manuellen Eingriff starten kann. Die gleichbleibende Handhabung durch den Roboter gewährleistet eine konstante Prozessabfolge, wodurch Abweichungen im Spannvorgang vermieden werden. Dadurch wird eine gleichbleibende Bauteilqualität gewährleistet.
Reproduzierbare Fertigung mit reduzierten manuellen Eingriffen
Die Kombination aus kamerabasierter Erkennung, geregelter Handhabung und automatischer Reinigung ermöglicht eine konstante Bauteilqualität bei gleichzeitiger Entlastung des Bedienpersonals. Durch die Reduktion manueller Eingriffe wird das Risiko von Bedienfehlern minimiert, die Prozesssicherheit erhöht und eine durchgängige Maschinenverfügbarkeit erreicht. Der SherpaLoader®M50 realisiert damit einen stabilen und effizienten Fertigungsablauf an der Grob G550a – geeignet für Serienprozesse mit hohen Qualitätsanforderungen bei gleichbleibender Taktzeit.
Sicherheitskonforme Automatisierung an der Grob G550a mit dem SherpaLoader®M50
Der automatisierte Prozess an der Grob G550a erfüllt alle sicherheitsrelevanten Anforderungen für den Betrieb in industriellen Umgebungen. Die gesamte Fertigungszelle ist mit sicherheitsgerichteten Schutzeinrichtungen ausgestattet, die Eingriffe in den Gefahrenbereich verhindern. Dazu zählen mechanische Vorrichtungen gegen Eingreifen, Unterkriechen und Übergreifen, ein sicher überwachter Lichtvorhang mit 30 mm Auflösung zur Handerkennung an der Beladeseite sowie eine sicher überwachte Revisionstür an der Rückseite der Anlage. Darüber hinaus sind Roboterposition und -geschwindigkeit sicher überwacht. Diese Maßnahmen gewährleisten einen stets sicheren und zuverlässigen Betrieb der automatisierten Anlage.
