Präzise, schnell, autonom: CNC-Bearbeiten in der Luxusgüter-Fertigung

Eine Roboterzelle mit Vision-System und vertikalem Bearbeitungszentrum automatisiert das CNC-Bearbeiten von filigranen Bauteilen in der Luxusgüterindustrie. Neben der hohen Produktivität besticht die Anlage durch 8 Stunden Autonomie und eine intuitive Bedienung. Werkzeuglos austauschbare Greifer und eine doppelte Spannvorrichtung beschleunigen Serienwechsel. 

Herausforderungen und Ziele 

Ein namhafter Kunde aus der Luxusgüterindustrie wollte die CNC-Bearbeitung von bestimmten Bauteilen automatisieren. Gesucht war eine flexible und präzise Lösung, die unterschiedliche Teile in mittleren und grossen Serien bearbeitet – und dies komplett autonom: So sollte die Anlage in einer kompletten Produktionsschicht (8 Stunden) selbstständig produzieren können. 

Die Ziele der Automatisierungslösung waren das Erhöhen der Produktivität, eine gesteigerte Produktionsautonomie sowie schnellere Serienwechsel. Da es sich um Teile im Luxusgütersegment handelt, war zudem die Fertigungsqualität ein zentrales Kriterium. Insbesondere beim Greifen und bei den Bearbeitungsvorgängen durften die Bauteile nicht beschädigt werden. 

Unsere Lösung 

Die Roboteranlage besteht aus zwei Hauptelementen: einem vertikalen CNC-Bearbeitungszentrum (FANUC Robodrill) und einer Robotec Solutions Roboterzelle, die das Beladen der Rohteile und das Entladen der fertigen Teile sicherstellt. Das Bearbeitungszentrum besitzt eine doppelte Spannvorrichtung, sodass rasch zwischen Komponentenfamilien gewechselt werden kann. 

Die Roboterzelle besteht aus einem Schubladenmagazin, das bis zu 8 Stunden Autonomie ermöglicht. Das Magazin kann 10 Körbe mit Rohteilen und 10 Körbe mit bearbeiteten Teilen aufnehmen. Eine automatisierte Vorrichtung entnimmt die Körbe mit den zu bearbeitenden Teilen aus dem Magazin und verschiebt sie im Inneren der Roboterzelle. Ein Schiebezylindersystem neigt die Körbe, sodass die Teile in ihren Aufnahmen korrekt positioniert dem Roboter präsentiert werden.

Ein FANUC-Mehrgelenkroboter mit einem von Robotec Solutions entwickelten Multifunktionsgreifer entnimmt nun mit einem Parallelgreifer ein Rohteil aus dem Korb und legt es auf einem hinterleuchteten Tisch ab. Ein Vision-System mit intelligenter Cognex IN-Sight-Kamera überprüft die Ausrichtung des Teils. Ist es falsch ausgerichtet, wird es in einer speziellen Station gewendet. Der Roboter passt die Winkelausrichtung entsprechend an und greift das Teil mit einem Vakuumgreifer. 

Der Greifer besitzt eine gemeinsame Basis für alle Referenzen und schnell austauschbare Greifer mit unterschiedlichen Formteilen. Die Mensch-Maschine-Schnittstelle der Roboterzelle verfügt über einen PC-Touchscreen nach Robotec-Standards, während die HMI der Robodrill-Fräsmaschine auf FANUC-Standards basiert.

«Durch unsere Erfahrung mit Roboter-Vision-Greifern haben wir ein System entwickelt, das ein Greifen ohne Markierung der Teile gewährleistet. Somit ist ein sanftes Handling der heiklen Bauteile garantiert.»

Das Projekt

Die Roboteranlage ergänzt die bereits bestehenden Automatisierungslösungen, die wir für den Kunden realisiert haben. Aus dem Robotec-Team beteiligt waren Gwenölé Bergeon (Verkauf und Projektbetreuung), Kevin Bossard (Konstruktion und Projektbetreuung), Simon Rüdiger und Roman Müller (Programmierung, Inbetriebnahme, Validierungen, Schulungen), Andreas Wedlich und Hans-Peter Meyer (Aufbau und Verkabelung) sowie Arthur Neeser (Installation vor Ort).