Vollautomatische 6-Seiten-Komplettbearbeitung

Andreas Mühlbauer,

Spannender Durchgriff

Mit dem systemfähigen Modular-Konzept des greifenden Zentrischspanners realisiert ein mittelständischer Maschinen- und Werkzeugbauer robotergestützt die vollautomatische 6-Seiten-Komplettbearbeitung.

Das an den Industrieroboter angedockte Basismodul R-C2. © Gressel

Qualität, Termintreue und Kundenorientierung auf der einen Seite, alle für die wirtschaftliche Präzisionszerspanung relevanten Technologien, modernes Equipment und hochqualifizierte Mitarbeiter auf der anderen Seite – diese Grundphilosophie kennzeichnet seit knapp 40 Jahren die Aktivitäten der Firma Karlheinz Baier, Maschinen- und Werkzeugbau in Pfronten. Gegründet vom Vater des heutigen Inhabers und Geschäftsführers, Karlheinz Baier, fokussierte sich das Unternehmen von Anfang an auf die Dienstleistung „Präzisionszerspanung“ und stellte für verschiedene Maschinenbaubetriebe zunächst vor allem klassische Frästeile her. Um die steigenden Bedürfnisse der Kunden nach kubischen wie zunehmend auch rotativen Bauteilen befriedigen zu können, kam später die Drehteile-Fertigung hinzu, und bereits ab 1985 erfolgte der Einstieg in die CNC-Technik.

Sukzessive hat das Unternehmen das Technologie-Portfolio erweitert, damit die Kunden terminflexibel aus einer Hand bedient werden können. Dazu sagt Karlheinz Baier: „Die permanente Verfügbarkeit aller für die Präzisionsbearbeitung zu nutzenden Technologien half uns zum einen, neue Kunden zu gewinnen. Zum anderen konnten wir so auch konjunkturell bedingte schwierigere Zeiten durchstehen, ohne zum Beispiel an der Personalschraube drehen zu müssen. Dank modernster Technik bieten wir stets hochinteressante Arbeitsplätze für bestens ausgebildete Mitarbeiter, sodass Themen wie mangelnde Motivation oder gar Fluktuation für uns Fremdwörter sind.“ Dass diese Philosophie nicht nur auf dem Papier steht, sondern auch gelebt wird, lässt sich unter anderem am nachdrücklichen Investment in die vollautomatisierte Teilefertigung ablesen. So geschehen im Jahr 2020 mit der Beschaffung eines weiteren 5-Achsen-CNC-Bearbeitungszentrums von Heller, das den Einstieg in die robotergestützte Werkstückbeschickung markierte.

Anzeige

Ab wann ist vollautomatisches Teilehandling sinnvoll?

„Wir haben uns im Team schon länger sehr intensiv mit der automatischen Beschickung der BAZ befasst, kamen aber vor allem wegen des großen Werkstückspektrums unserer breiten Kundschaft nicht auf einen Nenner. Das änderte sich jedoch, als wir ein neues BAZ von Heller beschafften und uns deren Automatisierungstechnik-Partnerunternehmen STS Maschinendienstleistung sowie der Werkstückspanntechnik-Spezialist Gressel mit einer robotergestützten Komplettlösung für das vollautomatische Werkstückhandling überzeugten. Mit dem völlig neuen Ansatz von Gressel, nicht eine große Anzahl unterschiedlichster Bauteilgreifer und Spannmittel sowohl vorhalten als auch zeitaufwändig rüsten und handhaben zu müssen, sondern mit der Kombination aus Robotergreifer und Zentrischspanner nur einige wenige Spannmittel zu benötigen, löste sich für uns sozusagen der gordische Knoten. Jetzt waren wir da, wo wir immer hin wollten, nämlich trotz einer in Teilegrößen und Stückzahlen flexiblen Teilefertigung die 6-Seiten-Komplettbearbeitung im vollautomatischen Prozess realisieren zu können“, sagt Karlheinz Baier zur Entscheidung für die Vollautomatisierung.

Die Spannsituation im Heller-BAZ mit dem Nullpunkt-Spannsystem Vero S und dem Zentrischspanner R-C2 80 L-130. © Gressel

Tatsächlich ist das Greif- und Spannsystem R-C2 des Schweizer Unternehmens Gressel aus Aadorf in der Praxis der Schlüssel zur besagten vollautomatisierten 6-Seiten-Komplettbearbeitung. Denn ab Beschickung des Werkstückspeichers mit Rohteilen bis zur Entnahme der rundum fertig bearbeiteten Werkstücke aus dem Werkstückspeicher sind keine manuellen Eingriffe mehr nötig. Möglich machen dies einerseits das an den Industrieroboter anzudockende kombinierte Greif- und Spannmodul R-C2, andererseits die in den Prozessablauf integrierte Umspannstation beziehungsweise 6-Seiten-Station R-C2, des Weiteren die Zentrischspanner R-C2 80L-130 sowie R-C2L-160 und schließlich das auf dem Maschinentisch zu installierende Nullpunkt-Spannsystem, in dem Fall das Vero S mit Konsole von Schunk.

Greifer-Spanner-Kombination plus 6-Seiten-Umspannstation

Andreas Brunhofer, Produktspezialist Automation bei Gressel: „Das modular-kompatible Greif- und Spannsystem R-C2 überzeugt durch seine Systemfähigkeit und Unabhängigkeit und kann somit an jeden entsprechend leistungsfähigen Industrieroboter sowie an jedes CNC-Bearbeitungszentrum adaptiert werden. Im konkreten Anwendungsfall beim Kunden Baier besteht der Lieferumfang seitens Gressel aus einem R-C2-Modul für den Industrieroboter, einer 6-Seiten-Station zum Umspannen, drei Zentrischspanner R-C2, zwei weitere Zentrischspanner und einer Konsole Vero S komplett. Die Integration wurde in Zusammenarbeit mit dem Systemhaus vorgenommen, sodass der Kunde eine betriebsbereite Anlage erhielt, die er ohne großen Schulungsaufwand kurz-fristig in Betrieb nehmen konnte.“

Mit der Vorhaltung der Zentrischspanner im systemintegrierten Spanntechnik-Magazin sieht sich Baier sehr gut gerüstet, das in Dimensionen von wenigen Millimetern bis etwa 500 mm Kantenlänge vorkommende Werkstückspektrum weitestgehend abdecken zu können. Zumal das R-C2-Modul bei einem Eigengewicht von 3,8 kg ein maximales Transportgewicht von 35 kg inklusive Spannmittel erlaubt und die Werkstücke mit einer maximalen Spannkraft von 30 kN fixiert werden.

Die 6-Seiten-Station RCM zum automatischen Umspannen für die Rundum- und Komplettbearbeitung. © Gressel

Außerdem erlaubt das praxisgerechte Layout der neuen Fertigungsanlage bei Bedarf beispielsweise tagsüber individuell-manuelles Teilehandling, etwa bei der Einzelteilfertigung kritischer Werkstücke, während die Abarbeitung der im Werkstückmagazin platzierten Teile in der 2. und 3. Schicht sowie am Wochenende vollautomatisch abläuft.

Die Erfolgsbilanz: Aus 1 mach 3

„In einem Durchlauf die 6-Seiten-Komplettbearbeitung realisieren durch Integration von OP 10 und OP 20 (Zentrischspanner per Roboter seitlich in die 6-Seiten-Station/Umspannstation einfahren, Werkstückübergabe, Werkstück andrücken und spannen), das gibt es in dieser Form und Präzision nur von Gressel und erlaubt uns die vollautomatisierte Fertigung. Unproduktive Nebenzeiten durch Rüsten und Spannmittel-Handling entfallen fast gänzlich, wir produzieren nun noch schneller und erhalten pro Zeiteinheit noch mehr Qualitätsteile – das ist für uns als Zerspanungstechnik-Dienstleister schon ein gewichtiges Wort. Zumal wir dafür nicht mehr eine große Anzahl an Spannmitteln benötigen und die Maschinenbediener hinsichtlich Handhabung von Spannmitteln sowie Werkstücken deutlich entlastet werden. Aktuell sind bei uns 16 Fräsmaschinen beziehungsweise Bearbeitungszentren im Einsatz, davon die drei 5-Achsen-BAZ von Heller. Auf Grund der guten Erfahrungen planen wir die beiden anderen Heller-BAZ ebenfalls zu automatisieren und dadurch unsere Wettbewerbsfähigkeit weiter zu stärken. Denn in Summe haben wir mit der Automation an dem Bearbeitungszentrum aus einem 1-Schicht-Betrieb einen 3-Schicht-Betrieb plus x gemacht“, sagt Karlheinz Baier in seinem Resümee zum geglückten Einstieg in die Vollautomatisierung.

Edgar Grundler, freier Fachjournalist

Anzeige

Das könnte Sie auch interessieren

Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige