anwenderreportage

Von Titan, Robotern und Pyramiden

Zwei Erowa Robot Leonardo-Beladeroboter, welche je ein Grob G350 5-Achs-Universalfräszentrum bedienen, und ein flexibles sowie durchgängiges Werkstück-Palettiersystem mit einer Aufspannlösung nach Maß bilden eine optimal abgestimmte Automatisierungslösung für die K&M Präzisionstechnik. Das Unternehmen im baden-württembergischen Fronreute setzt auf durchdachte und bedarfsgerechte Fertigungsprozesse.

Der Erowa Beladeroboter ist seitlich an der Grob G350 positioniert und bietet dadurch für den Bediener eine gute Zugänglichkeit zur Fertigungszelle.

Der Erowa Beladeroboter ist seitlich an der Grob G350 positioniert und bietet dadurch für den Bediener eine gute Zugänglichkeit zur Fertigungszelle.

Shortcut

Aufgabenstellung: Automatisierung der Fertigung von anspruchsvollen Teilen aus schwer zerspanbaren Werkstoffen wie Titan und Edelstahl.

Lösung: Erowa Robot Leonardo-Beladeroboter in Kombination mit dem Erowa UPC Werkstück-Palettiersystem und einer Aufspannlösung nach Maß.

Nutzen: Durchlaufzeiten wesentlich reduziert; zusätzliche Maschinenkapazität für weitere Aufträge.

Höchste Präzision im Rahmen des technisch Machbaren, Perfektionismus und Qualität ohne Kompromisse – das sind die Ansprüche, welche K&M Präzisionstechnik an sich selbst stellt. Die Firma gehört zur Müller-Gruppe. Diese wurde 1991 gegründet und besteht heute aus vier eigenständigen Unternehmen mit gut 100 hochqualifizierten Mitarbeitern. Innerhalb der Gruppe ist die K&M Präzisionstechnik spezialisiert auf das Fertigen von anspruchsvollen Dreh- und Frästeilen und versteht sich als zuverlässiger, kompetenter und innovativer Lohnfertiger. Markus Müller leitet das Familienunternehmen in zweiter Generation. Individuell nach Kundenwunsch werden anspruchsvolle Einzelteile sowie Klein- und Großserien gefertigt. Typische Werkstoffe sind Kunststoff und Metall, beispielsweise Aluminium, Messing, Edelstahl oder Titan. Die Kunden kommen aus der Medizintechnik, der Luft- und Raumfahrttechnik, dem Maschinenbau sowie der Elektro- und Sensorikbranche.

Auf dem Maschinentisch sorgt das Erowa UPC Spannfutter für die präzise Positionierung der Werkstückträger.

Auf dem Maschinentisch sorgt das Erowa UPC Spannfutter für die präzise Positionierung der Werkstückträger.

David Estermann
Erowa Produktspezialist für individuelle Aufspannlösungen

„Die mit im 45-Grad-Winkel angelegten Zentrumsspanner ausgestattete Vorrichtung bietet eine hervorragende Zugänglichkeit der Werkstücke bei der Bearbeitung in fünf Achsen.“

Titan und Edelstahl

„Als besondere Spezialität des Hauses kann die Herstellung von anspruchsvollen Teilen aus schwer zerspanbaren Werkstoffen wie Titan und Edelstahl gelten“, erklärt Ludwig Jehle, der bei K&M eine Fertigungsabteilung leitet. Eine große Herausforderung stelle die Spanbildung beim Titan dar, welche jeweils eine präzise, auf Erfahrung beruhende Auswahl des Werkzeugs erfordere. Auch müsse wegen den hohen Prozesstemperaturen ein spezieller Kühlschmierstoff verwendet werden. „Vor allem, wenn es um hohe Genauigkeit bei komplexen Geometrien geht, wird es beim Thema Titan richtig anspruchsvoll“, so Jehle.

Haupteinsatzgebiete sind in der Luftfahrtindustrie Komponenten von Triebwerken, im Automobilbau Fahrwerke sowie Rahmen und in der Medizintechnik Implantate. „Die Hauptmotivation zum Einsatz von Titan ist das geringe Gewicht“, erklärt Jehle. „Es beträgt nur rund 60 % des spezifischen Gewichts von Stahl und kann deshalb überall dort eingesetzt werden, wo Gewichtsreduktion bei hoher Festigkeit gefordert ist.“

Die mit im 45-Grad-Winkel angelegten Zentrumsspanner ausgestattete Vorrichtung bietet eine hervorragende Zugänglichkeit der Werkstücke bei der Bearbeitung in fünf Achsen.

Die mit im 45-Grad-Winkel angelegten Zentrumsspanner ausgestattete Vorrichtung bietet eine hervorragende Zugänglichkeit der Werkstücke bei der Bearbeitung in fünf Achsen.

Rund um die Uhr produzieren

Relativ früh hat K&M Präzisionstechnik erste Schritte in Richtung Automation unternommen. Die Zusammenarbeit mit Erowa reicht bis ins Jahr 2005 zurück. „Wir haben die entsprechenden Bemühungen aber vor allem in den letzten Jahren forciert“, berichtet Jehle weiter. „2014 und 2017 haben wir jeweils einen Erowa Robot Leonardo angeschafft, seit 2017 arbeiten wir mit dem Erowa Prozessleitsystem JMS 4.0 ProductionLine.“ Das Ziel der Automation besteht in erster Linie darin, die Maschinenlaufzeiten zu erhöhen und durch die Verringerung der Umrüstvorgänge die Durchlaufzeiten zu reduzieren:

„Um wettbewerbsfähig zu bleiben, sind wir bestrebt, unsere Fertigungsprozesse ständig zu optimieren – und das bedeutet, das Unternehmen mit fortschrittlichen Technologien und Maschinen auszustatten“, verdeutlicht Jehle. Automation soll es erlauben, rund um die Uhr zu produzieren – 24 Stunden täglich und sieben Tage die Woche. „Insbesondere wollen wir während der normalen Arbeitszeiten Prototypen und Kleinserien herstellen und nachts beziehungsweise übers Wochenende die größeren Serien laufen lassen.“

Bestückte Aufspannpyramiden warten im Magazin des Roboters auf ihren nächsten Einsatz.

Bestückte Aufspannpyramiden warten im Magazin des Roboters auf ihren nächsten Einsatz.

Infos zum Anwender

K&M Präzisionstechnik gehört zur Müller-Gruppe. Diese wurde 1991 gegründet und besteht heute aus vier eigenständigen Unternehmen mit gut 100 hochqualifizierten Mitarbeitern. K&M Präzisionstechnik ist der Spezialist für Dreh- und Frästeile für alle zerspanbaren Werkstoffe innerhalb der Müller Gruppe.

www.mueller-gruppe-online.de

Leonardo an Grob

Eine geradezu klassische Interpretation dieser Aufgabe übernehmen bei K&M die beiden Grob G350 5-Achs-Universalbearbeitungszentren, welche je mit einem Erowa Robot Leonardo Palettenlader ausgerüstet wurden. Die Wahl fiel auf die Ausführung mit einer Magazinkapazität für 32 Stück Erowa UPC 320 x 320 mm Werkstückträger-Paletten. „Für das Beladen der Grob Maschinen ist der Leonardo Palettenlader in Kombination mit dem Erowa UPC Werkstück-Palettiersystem eine außerordentlich produktive und optimal abgestimmte Automatisierungslösung“, unterstreicht Thomas Lüscher, Key Account Manager bei Erowa. Der Roboter ist ausgestattet mit Mehrebenen-Magazinen und erlaubt Transfergewichte bis zu 120 Kilogramm. Er deckt so ein großes Teilespektrum ab. Außerdem besteht die Möglichkeit, durch automatischen Greiferwechsel mit zwei unterschiedlichen Palettentypen zu verfahren.

Über die integrierte Schnittstelle ist der Roboter an die Heidenhain-Steuerung der Grob Maschine angebunden. Auf diese Weise ist er einfach zu programmieren. „Außerdem hat der Bediener eine sehr gute Zugänglichkeit zu der Anlage und das Bestücken sowie Entladen des Magazins kann während des Betriebes erfolgen. Die beiden Drehteller auf der Beladestation mit einer achtmal 45 Grad arretierbaren Teilung unterstützen zudem die Rüstvorgänge. Das Gerät platziert die vorbereiteten Paletten dann automatisch auf eine verfügbare Magazinposition. Ein weiterer Vorteil ist die kompakte und modulare Bauweise des Systems. Die Maschinentische der Bearbeitungscenter sind mit Erowa UPC Spannfuttern bestückt. „Die UPC Spannfutter sind die präzise Basis für den schnellen und positioniergenauen Wechsel der palettierten Werkstückträger“, ergänzt Lüscher.

Optimal abgestimmte Automatisierungslösung: Marc Schraudolf (links), Maschinenoperator bei K&M, und David Estermann, Erowa Produktespezialist für
individuelle Aufspannlösungen, vor einer Grob G350 und einem Erowa Robot Leonardo Palettenlader.

Optimal abgestimmte Automatisierungslösung: Marc Schraudolf (links), Maschinenoperator bei K&M, und David Estermann, Erowa Produktespezialist für individuelle Aufspannlösungen, vor einer Grob G350 und einem Erowa Robot Leonardo Palettenlader.

Die Pyramide

Eine zusätzliche Dimension hat diese Kombination durch eine kundenspezifische Spezialanfertigung mit Aufspannpyramiden erhalten. „Die Pyramiden sind aus Aluminium gefertigt und sind auf Erowa UPC Paletten befestigt. Auf den Pyramiden sind vier Zentrumspanner montiert. Die mit im 45-Grad-Winkel angelegten Zentrumsspanner ausgestattete Vorrichtung bietet so eine hervorragende Zugänglichkeit der Werkstücke bei der Bearbeitung in fünf Achsen“, erläutert David Estermann, Erowa Verantwortlicher für den Bereich individuelle Aufspannlösungen. Erowa hat die Aufspannpyramiden komplett hergestellt und zwei Monate nach der Bestellung einsatzbereit geliefert.

„Die Vorteile sind bemerkenswert“, betont Jehle. „Im Gegensatz zu früher werden auf einer Palette zwei bis drei Werkstücke mehr zur Bearbeitung gerüstet. Mit dem Einsatz der 4-fach Aufspannpyramiden ergeben sich somit weniger Wechselvoränge des Roboters, die Maschine arbeitet länger unbemannt, gleichzeitig wurden die Durchlaufzeiten wesentlich reduziert. Zudem haben wir zusätzliche Maschinenkapazität für weitere Aufträge zur Verfügung. Wir sind wirklich sehr zufrieden mit dieser Lösung.“

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