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Flexible Roboterzelle optimiert CNC-Fräsprozess

Autor / Redakteur: Laura Schwarzbach / Mag. Victoria Sonnenberg

Um dem Fachkräftemangel entgegenzuwirken, aber auch um erfahrenes Personal von monotonen Tätigkeiten zu entlasten, entschied sich ein Hersteller für Medizintechnik für eine Roboterzelle, die die Produktivität um einiges erhöhen konnte.

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Flexibel, präzise und mit einem relativ geringen Platzbedarf erhöht der Kuka-Roboter die Produktivität und betreibt die CNC-Maschine auch in einer zweiten und dritten Schicht ohne Personal.
Flexibel, präzise und mit einem relativ geringen Platzbedarf erhöht der Kuka-Roboter die Produktivität und betreibt die CNC-Maschine auch in einer zweiten und dritten Schicht ohne Personal.
(Bild: Kuka)

Die Dannoritzer Medizintechnik GmbH aus dem schwäbischen Tuttlingen gehört zu den führenden Unternehmen in der Herstellung von Reparaturteilen für medizinische Instrumente.

Ob die Reparatur bestehender Instrumente oder die Herstellung komplexer Neuinstrumente für die Athroskopie oder die Lapraskopie sowie Standard- instrumente oder Sonderanfertigungen nach Maß – die Schwaben bieten ein breites Portfolio an Lösungen. Aufgrund der hohen internationalen Nachfrage konnte der Hersteller von Medizintechnik mit den bestehenden Produktionsabläufen im CNC-Zerspanungsbereich den Bedarf langfristig nicht mehr decken.

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Fachkräftemangel ruft Automatisierung auf den Plan

Mit der wbt automation GmbH fand der Schwabe einen Integrator, der sich auf die Automation von Werkzeugmaschinen und Fertigungsprozessen spezialisiert hat und deshalb mit der Ausführung einer roboterbasierten Lösung beauftragt wurde. Die Vorgabe: Aufgrund des Fachkräftemangels sollte zukünftig auf die aufwendig zu organisierende Schichtarbeit verzichtet werden. Zudem sollten die qualifizierten Fachkräfte von monotonen Einlege- und Entnahmetätigkeiten entlastet werden. Die Lösung war die von wbt entwickelte Roboterzelle Mobile Robot Cell (MRC) Flextray mit automatischer Be- und Entladung durch einen Kuka-Roboter vom Typ KR 6 R900 aus der KR-Agilus-Serie. Seit September 2015 ist die MRC Flextray mit flexiblem Schubladensystem bei Dannoritzer Medizintechnik im Einsatz.

Bedienoberfläche macht Roboterschulungen überflüssig

„Der Roboter ist aufgrund seiner Flexibilität, Präzision, Geschwindigkeit und des relativ geringen Platzbedarfs für uns die beste Lösung, die Produktivität zu erhöhen, und eröffnet uns die Möglichkeit, die CNC-Maschine auch in einer zweiten und dritten Schicht ohne Personal zu betreiben“, erläutert Produktionsmanager Julian Dannoritzer die Vorteile. Zusätzliche Roboterschulungen für die Maschinenbediener oder CNC-Einrichter waren dank der komfortablen Bedienoberfläche nicht nötig.

Bei Dannoritzer Medizintechnik wird das Bearbeitungszentrum VF-2SSYT von Haas mit den Vorrichtungen und Werkzeugen ausgerüstet, bevor die MRC Flextray andockt. Dann werden die Paletten mit Roh- oder Halbfertigteilen bestückt und über die grafische Touchpanel-Oberfläche der Roboterzelle eingepflegt. Der Kuka-Roboter in der weißen Speziallackierung öffnet die Schublade, in der die Paletten bereitstehen, entnimmt die Teile und legt sie in die Spannvorrichtung. „Dabei ist der Zugriff auf zu prüfende Teile sowie die Abfrage verschiedener Parameter zur Prozesssicherheit ohne Unterbrechung der Automatisierung möglich“, fügt Julian Dannoritzer hinzu.

Der Kleinroboter überzeugt in der Applikation mit maximaler Geschwindigkeit bei hoher Präzision. Zudem deckt der kompakte KR 6 R900 mit einer Reichweite von 901 mm bei einer maximalen Traglast von 6 kg den Arbeitsraum ideal ab. „Die von uns entwickelte Roboterzelle kann bis zu vier Schubladen mit je zwei bauteilespezifischen Paletten bearbeiten und ist daher auch für kleine und mittlere Losgrößen sehr gut geeignet“, erklärt Joachim Burkert, Geschäftsführer von wbt. Kundenindividuelle Erweiterungen, wie zum Beispiel eine Entgratstation oder eine Prüfvorrichtung, eine Prüfteilausschleusung (SPC-Schublade) oder auch eine Messvorrichtung, seien problemlos möglich. Über eine eigene Dockingstation mit integrierter Maschinenschnittstelle wird die MRC Flextray sicher und exakt am gewünschten Bearbeitungszentrum positioniert. „Die fahrbare Zelle kann dank der Leichtlaufrollen ganz einfach manuell zum nächsten Anwendungsbereich bewegt, angedockt und gestartet werden“, betont Burkert. Über eine interne Codierung erkennt die MRC Flextray die jeweilige Maschine, an der sie angedockt ist, und stellt dem Bediener automatisch die erforderlichen Programme zur Verfügung.

Schnelle Amortisierung der Anschaffungskosten

„Der Stundensatz der Zelle liegt je nach Ausstattung und Einsatzbereich zwischen sechs und acht Euro“, betont Burkert. Das ermögliche eine schnelle Amortisierung der Anschaffungskosten. Für die Dannoritzer Medizintechnik hat sich die Investition bereits jetzt gelohnt: Roboterzelle und Fräszentrum arbeiten zuverlässig zusammen. Die Stückzahlen sind über längere Zeiträume kalkulierbar und die Laufzeiten des Fräszentrums konnten erhöht werden.

„Die Anwendung neuer Frästechniken hat Folgeprozesse überflüssig gemacht, was nicht nur den Prozess verschlankt, sondern auch die Qualität der Produkte verbessert“, so Julian Dannoritzer. Frühere Fehlerquellen durch manuelles Einspannen konnte Dannoritzer Medizintechnik ausschließen und Prozesse besser kontrollieren. „Wir sind mit der gefundenen Lösung sehr zufrieden. Langfristig werden wir daher weitere Produkte in die Automatisierung aufnehmen. Auch zusätzliche Roboterzellen können zum Beispiel für das Kurzdrehen oder weitere Montageschritte für uns attraktiv werden“, schließt der Produktionsmanager. MM

* Laura Schwarzbach ist Pressereferentin bei der Kuka Roboter GmbH in 86368 Gersthofen, Tel. (08 21) 45 33 37 95, Laura.Schwarzbach@kuka.com

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