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Roboter in der Werkzeugmaschine

Roboter verdienen sich ihren Platz in der Werkzeugmaschine

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Fehlende Softwareschnittstellen

Wie bei allen Zusammenführungen stellt auch die automatisierte Werkzeugmaschine die Frage nach den passenden Schnittstellen. „Das wohl größte Hindernis für die Automatisierung von Werkzeugmaschinen ist die Anbindung von bestehenden Maschinen. Das Nachrüsten von Automatisierungslösungen an bestehende Werkzeugmaschinen scheitert häufig an fehlenden Softwareschnittstellen und den Kosten für spezifische Anpassungen. Insbesondere in der Blechfertigung sind Werkzeugmaschinen sehr langlebig und Bestandsmaschinen im Gegensatz zu Werkzeugmaschinen mit aktuellen Technologien eher die Regel als die Ausnahme. Schnittstellen stellen im allgemeinen eine Hürde beim Markteintritt dar. Sowohl beim Daten- als auch beim Materialfluss fehlen Standards, die Automatisierungslösungen die breite Anwendung ohne spezifische Anpassungen ermöglichen würden“, hält Schneider vom Fraunhofer-IPA fest.

Dass ein Roboter an eine Werkzeugmaschine angeschlossen wird, lag beim Japaner Fanuc irgendwie nahe, weshalb bereits entsprechende standardisierte und erprobte Schnittstellen eingerichtet wurden. Der Hersteller von CNC-Systemen, Robotern und Produktionsmaschinen präsentiert sich daher erfolgreich als Partner der gesamten Fabrikautomation.

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Dabei funktioniert die Verbindung zwischen einer Fanuc-CNC und einem Fanuc-Roboter am einfachsten via IO-Link. Dazu gibt es sichere Steckverbindungen, über die sich auch weitere Maschinen ankoppeln lassen. Über einen derart hergestellten Verbund zwischen Roboter und Werkzeugmaschine lässt sich von der Bedienoberfläche der CNC der Zustand des Roboters abfragen und auch umgekehrt: Denn „Easy Connection“ lässt auch die Abfrage von CNC-Daten über die Robotersteuerung via Handbediengerät i-Pendant zu. Der Austausch von I/O-Signalen geschieht über einen IO-Link, der Datentransfer über Ethernet, eine sinnvolle Verbindung für einfache Kombinationen, wie zum Beispiel eines Roboters mit einer Werkzeugmaschine.

Seit kurzem verfügen Fanuc-Roboter auch über eine FL-Net- und eine Ethernet-Schnittstelle, sodass die Einbindung in ein übergeordnetes Netzwerk problemlos funktioniert. Dies ist besonders für größere Anlagen interessant, bei denen mehrere CNC und Roboter miteinander kommunizieren.

Um die Bedienung des Systems Werkzeugmaschine und Roboter noch einfacher zu gestalten, hat Fanuc die Funktion Robot Connection entwickelt. Ist der Roboter im System eingerichtet, kann der Maschinenbediener mit dieser Funktion in der CNC-Steuerung ein Menü aufrufen, das ihm alle wichtigen Informationen zum Zustand des Roboters liefert, wie zum Beispiel Wartungsaufgaben oder Alarme. Er kann auch Programme auswählen, laden und den Roboter ansteuern, ohne die separate Robotersteuerung direkt bedienen zu müssen.

Neben den passenden Schnittstellen steht bei der Automation der Werkzeugmaschine die perfekte Abstimmung aller beteiligten Komponenten im Vordergrund. Bereits seit den 80er-Jahren befasst sich der Werkzeugmaschinenhersteller Vollmer mit genau dieser Abstimmung von automatisierten Maschinen.

Die Robotersysteme seiner ND-Reihe sind seit rund 20 Jahren im Einsatz und über diese Beladesysteme soll der Anwender nicht nur seine Effizienz steigern, sondern zudem auch auf Themen wie den aktuellen Fachkräftemangel reagieren können. Vollmer stellte mit der Vgrind 360 auf der letzten AMB eine neue Lösung zur automatisierten Werkzeugmaschine vor. „Bei Vollmer sind Entwicklungen stark an den Dialog mit unseren Kunden gekoppelt. Impulse zur Automatisierung der Vgrind 360 kamen aus solchen Gesprächen, die wir dann mit unseren technologischen Erfahrungen gepaart haben. Mit der Vgrind 360 können Werkzeughersteller nun auf die steigende Nachfrage nach Hartmetallwerkzeugen reagieren und rund um die Uhr hohe Stückzahlen fertigen“, sagt Dr.-Ing. Stefan Brand, Geschäftsführer der Vollmer-Gruppe. Für die einfache Bedienung, die präzisen Anfahrtswege und stabilen Arretierungen für die Werkzeugbearbeitung bringt der Hersteller seine Erfahrung von seinen Erodiermaschinen mit ein, bei denen die Abstimmungen exakt bis auf den Mikrometer genau sein müssen. Diese Technologie wurde direkt in die Entwicklung der Werkzeugmaschine Vgrind 360 integriert.

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