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Sondergreifer für die Fertigungszelle

29. April 2021, 08:12 Uhr   |  Andrea Gillhuber

Sondergreifer für die Fertigungszelle
© Kuka

Automatisierte Werkzeugmaschinen sind die Zukunft der Produktion. Roboter nehmen hier eine entscheidende Rolle ein und mit ihnen die Greifer.

Rund 30 unterschiedliche Arten von Spindelhubgetrieben – elektromechanische Antriebe, die eine Drehbewegung in einer lineare Bewegung umsetzen – werden bei der Firma Zimm aus Österreich gefertigt. Bisher wurden die Bauteile manuell auf Platten gespannt, diesen Prozess hat das Unternehmen mit Hilfe von Vischer & Bolli automatisiert. Gemeinsam mit weiteren Kooperationspartnern entwickelten sie eine flexible Fertigungszelle bestehend aus einer Fünf-Achs-Fräsmaschine von Grob sowie zwei Robotern von Kuka. Letztere übernehmen in der Fertigungszelle vollautomatisiert das Be- und Entladen der Vorrichtungen und Werkstücke mit deren anschließenden Nachbearbeitung. Für die prozesssichere Bearbeitung in der Zelle und der Maschine sorgt die speziell abgestimmte Spanntechnik und Sensorik von Vischer & Bolli.

Greifer-Sonderlösung für die Roboter

 Sondergreifer der Zimmer Group an einem Kuka-Roboter KR Quantec
© Kuka

Ein Sondergreifer der Zimmer Group an einem Kuka-Roboter KR Quantec entnimmt eine Palette mit Rohlingen. Er belädt die Fräsmaschine mit den Bauteilen, entnimmt diese nach der Bearbeitung und legt sie automatisiert zur Nachbearbeitung ab.

Für die speziellen Greifaufgaben in der Roboterzelle holten sich die Verantwortlichen die Systemtechnik-Abteilung der Zimmer Group hinzu. Für die Produktionsanlage bei Zimmer entwickelte die Abteilung eine Sonderausführung eines Doppelgreifers mit Servotechnik. Dieser kann Bauteile aller Art und unterschiedlichster Geometrien greifen. Er verfügt über einen Hub von 150 mm und besitzt eine Haltekraft von 5000 Nm beziehungsweise von 3000 Nm bei gesichertem Halt über eine Trapez-Gewinde-Spindel im Falle eines unvorhergesehenen Stromabfalls. Zudem kann der Spanndruck am Greifer werkstückbezogen variabel programmiert werden.

Fast alle Aufgaben, die bislang von Hand ausgeführt werden mussten, übernehmen nun ein KR Quantec und ein KR Agilus von Kuka vollautomatisch. Die Versorgung der Fünf-Achs-Fräsmaschine mit Rohmaterial erfolgt über ein Liftsystem. Dafür bestücken Mitarbeiter Tablare innerhalb eines 4 m hohen Liftsystems. Neben Rohmaterial und Fertigteilen lagern hier auch die Spannvorrichtungen und gegebenenfalls Werkzeuge. 
Die Prozesse im Anschluss laufen vollautomatisiert: Ein Sondergreifer, der über das Nullpunktspannsystem am KR-Quantec-Roboter angedockt wird, entnimmt in der Roboterzelle zunächst die mit Rohteilen (Alu- und Guss-Würfel) in verschiedenen Größen befüllten Tablare aus dem Liftsystem und legt sie auf einen Vorsatztisch. Danach positioniert der Roboter mit dem Greifer vier Rohteile automatisch in die Vorrichtung und setzt diese in die Fräsmaschine ein. Die Maschine kann etwa 30 verschiedene Bauteile in Losgrößen zwischen 1 und 200 aus Aluminium und Gusseisen fertigen. Durch die Beladung der Vierfach-Vorrichtung außerhalb der Maschine werden unnötige Stillstandzeiten bei einer Tischmaschine vermieden.

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1. Sondergreifer für die Fertigungszelle
2. Toleranzabweichungen automatisch korrigieren

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