anwenderreportage

Flexible Automationslösung gesucht

Der Einsatz von Industrierobotern und 5-achsigen Bearbeitungszentren um medizinische Instrumente herzustellen, ist für die Firma Schilling Mikrofrästechnik aus Renquishausen (Heuberg) ein Wettbewerbsvorteil, um seine Spitzenposition zu behaupten.

Beladen der Werkzeugmaschine mit dem Erowa Nullpunkt-Spannsystem.

Beladen der Werkzeugmaschine mit dem Erowa Nullpunkt-Spannsystem.

Infos zum Anwender

Auf modernsten CNC-Bearbeitungszentren fertigt das Unternehmen Einzelteile, Prototypen, Null- und Kleinserien für den Maschinen- und Werkzeugbau, sowie für die chirurgische Instrumentenindustrie.
www.fraestechnik-schilling.de

Schilling Mikrofrästechnik ist ein kleines flexibles Unternehmen, das sich auf CNC-Fräsarbeiten im medizinischen Bereich spezialisiert hat. Der Fokus liegt hierbei nicht nur beim Fräsen, auch die Beratung der Geschäftspartner bei Werkstoff und Herstellung kommt nicht zu kurz. Auf modernsten CNC-Bearbeitungszentren werden Einzelteile, Prototypen, Null- und Kleinserien für den Maschinen- und Werkzeugbau und für die chirurgische Instrumentenindustrie gefertigt.

Alle Anlagen sind mindestens 4- oder 5-achsig ausgelegt. Alwin Schilling, Inhaber des Unternehmens, ist ein Tüftler durch und durch. Um zum entsprechenden Erfolg zu kommen, wurde schon so manches Sonderwerkzeug gefertigt. Die entsprechenden Vorrichtungen fertigt er ebenso im eigenen Haus. Für die Kunden ein entscheidendes Argument, einen Partner zu haben, der das Ganze sieht und auch bereit ist drei bis vier Tage einzurichten, bis der Erfolg und vor allem die verbesserte Qualität erreicht ist. Das Teilespektrum liegt im Bereich von 1,7 mm Durchmesser und sechs mm Länge, bis hin zu 200 x 200 x 50 mm. Allerdings sind 75 % der Arbeiten im Mikrobereich zu sehen.

Herr Schilling ist ein überzeugter 1-Mann-Betrieb, der seit dem Jahr 2000 mit einigen Aushilfen die Auftragsspitzen abfängt. In einer Marktveränderung, wie sie jetzt gerade stattfindet, sind die Personalkosten ein nicht zu unterschätzender Fixkostenblock.

Die Bedienung der Roboterzelle erfolgt über ein intuitives Bediensystem.

Die Bedienung der Roboterzelle erfolgt über ein intuitives Bediensystem.

Flexible Automationslösung gesucht

Grundgedanke war ein bestehendes, veraltetes CNC-Bearbeitungszentrum zu ersetzen. Möglichst automatisiert für Losgröße 1, zusätzlich erweiterbar auf ein zweites Bearbeitungszentrum. Mit dieser Aufgabenstellung beauftragte er die Firma DREHER automation ein passendes Konzept auszuarbeiten. Wichtig war hierbei die Erweiterbarkeit, die einfache Bedienung, ein starker Service vor Ort und vor allem, alles aus einer Hand zu bekommen.

Die Firmen DREHER automation und DREHER Werkzeugmaschinen sind in einem Haus untergebracht. Martin Dreher ist Geschäftsführer von beiden Firmen. DREHER Werkzeugmaschinen ist Vertragspartner von HAAS Automation Europe und betreut Süd Baden Württemberg mit Vertrieb und Service. Somit fiel die Wahl bei der Maschine auf ein HAAS Bearbeitungszentrum VF-2DYT in 5-achsiger Ausführung. Das Y steht hier für 100 mm mehr Verfahrweg in der Y-Achse, was für die 5-achsige Bearbeitung von Vorteil ist.

Komplette Turnkey-Lösung, HAAS Werkzeugmaschine und DREHER Roboterzelle.

Komplette Turnkey-Lösung, HAAS Werkzeugmaschine und DREHER Roboterzelle.

Überzeugendes Preis/Leistungsverhältnis

Haas war Herrn Schilling schon länger bekannt, allerdings war er immer skeptisch in Bezug auf Genauigkeit und Zuverlässigkeit. Das Preis/Leistungsverhältnis ist unbestritten sehr gut, denn mittlerweile sind weltweit schon mehr als 100.000 HAAS CNC-Maschinen installiert.

Im größeren Umkreis seiner Heimatgemeinde sind mehrere hundert HAAS-Maschinen installiert. Nach den positiven Gesprächen von bekannten Anwendern, ging es dann an die Ausstattung der Maschine. Für die Flexibilität, wie sie ein 1-Mann-Betrieb und eine automatisierte Fertigungszelle braucht, wurden dann 40 Werkzeuge, 15.000-U/min-Spindel, 20 bar Innenkühlung, Tisch- und Spindeltastsystem und natürlich die 2-Achsen-Dreh-Schwenkbrücke, Modell TR 160, mit Planscheiben-Durchmesser von 160 mm gewählt.

DREHER ist System-Partner mehrerer Hersteller von Robotern, somit kann flexibel auf Kundenwünsche eingegangen werden. Das gesamte Know-how für die Projektierung und Ausführung ist im Hause Dreher untergebracht, so dass die Lieferung aus einer Hand kein leeres Versprechen ist. Zusätzlich wurden EROWA Nullpunktsysteme mit 50 und 148 mm Durchmesser verwendet, untergebracht in einem Regalsystem mit 32 Plätzen. Erweiterbar auf ein zweites Regal gleicher Anzahl, für die Beladung eines weiteren Haas Bearbeitungszentrums.

Einfache und effektive Lösung

Die einzelnen Regalplätze sind beliebig zu bestücken. Nach dem Beladen des Regals mit den entsprechenden Werkstücken muss dann nur noch am separaten Touch-Panel die Belegung im Klartext eingegeben werden. Die Bedienmenüs sind vorbelegt, um Bedienfehler auszuschließen. Der 6-achsige Knickarm-Roboter von COMAU, Typ NS12 mit 1,85 m Arbeitsbereich, holt dann die Werkstücke bzw. Vorrichtungen mit ca. acht kg Gewicht vom gewählten Platz ab, bestückt die Werkzeugmaschine und teilt ihr noch die eingestellte Programmnummer mit. Der Bediener der Anlage braucht somit keinerlei Programmierkenntnisse vom Roboter.

Der Roboter ist mit jeweils einem Greifer pro Nullpunktsytem versehen, um die gewünschte Flexibilität zu erhalten. Die Beladung erfolgt von der Seite, somit bleibt die Frontseite der HAAS VF2 uneingeschränkt zugänglich und so können zum Beispiel problemlos Prototypen eingefahren werden und innerhalb weniger Sekunden auf mannlosen Betrieb umgestellt werden. Die pneumatische Seitentür und die Fronttüren sind in das Sicherheitskonzept und den Schutzzaun integriert.

Zur Anlagensicherheit trägt eine pneumatische Staudruckabfrage für die Vorrichtungen auf dem Rundtisch bei. Ebenso die Nullpunkt- und Werkzeugbruchkontrolle mit Schwesterwerkzeugverwaltung . Beim Wechsel der Vorrichtungen wird jeweils vom Roboter aus mittels gesteuerter Blasluft die Anlagefläche der Planscheibe freigeblasen.

Die Amortisation der Anlage erfolgt sehr schnell, denn Herr Schilling kann selbst tagsüber an mehreren Maschinen arbeiten und bei entsprechender Laufzeit für die Werkstücke auch die 2. und 3 .Schicht mannlos fahren.

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