Der KUKA KR AGILUS WP ermöglicht bei SAACKE eine schnelle und präzise Werkzeugzuführung

Die Gebr. SAACKE GmbH & Co. KG aus dem badischen Pforzheim hat sich auf die Herstellung von Präzisionswerkzeugen und Werkzeugschleifmaschinen spezialisiert.

Kunden des 1892 gegründeten Familienunternehmens sind Werkzeughersteller und Maschinenbauer, aber auch Firmen aus der Automobil- und Luftfahrtindustrie.

SAACKE bietet seinen Kunden mit rund 200 Mitarbeitern von der Entwicklung und Herstellung der Pr?zisionswerkzeuge und Werkzeugschleifmaschinen über Schulungen und technische Beratung bis hin zur Softwareanpassung einen umfassenden Service. Das mittelst?ndische Unternehmen ist au?erhalb Europas mit drei Tochterunternehmen in Nordamerika, China und Indien aktiv.?

Eine roboterbasierte Automatisierung soll die Wechselzeiten beim Schleifprozess deutlich verkürzen.

Für die reibungslose Bestückung des Schleifzentrums vom Typ UW I F mit verschiedenen Werkstücken strebte SAACKE eine deutliche Verkürzung der Wechselzeiten an. Das Unternehmen entschied sich daher für eine roboterbasierte Automatisierung des Schleifprozesses. Ein KUKA Roboter aus der KR AGILUS Kleinrobotik Serie in der Waterproof-Ausführung sorgt heute für die schnelle und pr?zise übergabe und Entnahme der Werkstücke und damit für eine optimierte Auslastung der Werkzeugschleifmaschine.

Pr?zision und Geschwindigkeit im Fokus

?Für das Werkzeugschleifzentrum vom Typ UW I F waren wir auf der Suche nach einer automatisierten L?sung, die schnell und pr?zise arbeitet. Um eine m?glichst hohe Flexibilit?t zu gew?hrleisten, sollte in die Anlage ein Roboter integriert werden, der verschiedene Aufgaben bewerkstelligen kann“, erkl?rt Gerhard Kopp, Leiter Konstruktion/Gesch?ftsbereich ?Maschinen bei SAACKE. Bei der Suche nach einem geeigneten Partner entschied sich SAACKE für KUKA.?

Ein KUKA KR AGILUS Roboter sorgt für eine schnelle und präzise Übergabe und Entnahme der Werkstücke.

Das Preis-/Leistungsverhältnis sowie die flexible Programmierbarkeit der Roboter hat uns überzeugt.

Gerhard Kopp, Leiter Konstruktion/Geschäftsbereich Maschinen bei SAACKE

Bei der Konzeption der vollst?ndig automatisierten Anlage waren die Abteilungen Konstruktion, Kundenservice und IT mit eingebunden. Damit sollte sichergestellt werden, dass zum einen die Arbeitsprozesse genau auf die Anforderungen der Kunden abgestimmt werden, zum anderen die Anlage einfach zu bedienen ist.

Bei der Konstruktion der Anlage mussten die Entwickler auf eine Reihe von Besonderheiten achten. Um etwa die verschiedenen Arbeiten in dem vorgegebenen Takt zuverl?ssig erledigen zu k?nnen, wurde der Roboter mit einem Doppelgreifer ausgestattet. Dafür wurde speziell ein Programm entwickelt. Mit ihm kann der Werkstücktr?ger in einem Arbeitsschritt entleert und wieder befüllt werden – ein wesentlicher Aspekt zur Steigerung der Effizienz.

Die Roboterzelle wurde zudem so konzipiert, dass eine Umrüstung auf andere Werkstücke problemlos m?glich ist. ?Die Integration des Roboters in die Maschinenabl?ufe erforderte nicht nur die Anpassung der Maschinenverkleidung, sondern auch die Entwicklung einer geeigneten Schnittstelle zwischen Roboter- und Maschinensteuerung“, schildert Kopp eine weitere Herausforderung, die erfolgreich gemeistert wurde.

Einfüttern und Entnahme der Werkstücke mit zwei Greifern?

Der sechsachsige KUKA KR 6 R900 WP entnimmt in der Roboterzelle aus einer Palette das zu bearbeitende Werkstück, beispielsweise eine Wendeschneidplatte oder ein Schaftwerkzeug. Wendeschneidplatten werden auf einen Pin aufgesetzt. Anschlie?end positioniert er das Werkstück vor der Türe der Zelle, die sich dann automatisch ?ffnet.

Der Roboterarm f?hrt dann durch die offene Türe zum Schleifger?t au?erhalb der Roboterzelle, wo sich w?hrend des laufenden Betriebs bereits ein bearbeitetes Werkstück befindet. Mit dem zweiten Greifer entnimmt der Roboter dieses Werkstück und füttert anschlie?end über eine schnelle Drehung des Greiferarms das neue Werkstück ein.

Die Bearbeitung des neuen Werkstückes mit der Werkzeugschleifmaschine UW I F beginnt. Der Roboterarm kehrt derweil in die Roboterzelle zurück. Dort wird das bearbeitete Werkstück in der Abblasstation gereinigt und wieder in der Palette abgelegt, bevor sich der Roboter das n?chste zu schleifende Werkstück greift und der Arbeitsablauf wieder von vorne beginnt.

Anspruchsvolle Umsetzung für perfekten Produktionsprozess

Seit Juni 2015 befindet sich die Zelle mit dem KUKA KR 6 R900 WP bei Kunden von SAACKE in Betrieb. Der Roboter aus der KR AGILUS Serie verfügt über eine Traglast von sechs Kilogramm und arbeitet sowohl mit sehr leichten Wendeschneidplatten mit nur wenigen Gramm Gewicht als auch mit Schaftwerkzeugen von bis zu 2,5 kg ?u?erst pr?zise.

Mit einer Reichweite von 900 mm deckt der Roboter den gesamten Arbeitsbereich ideal ab. In der Zelle kommt die ?u?erst robuste Waterproof-Variante des Kleinroboters zum Einsatz. Diese verfügt über stabile Edelstahlabdeckungen, best?ndige Oberfl?chenbehandlungen sowie zus?tzliche Dichtungen im Innenleben, die den Einsatz in Werkzeugmaschinen erm?glichen.

Der KUKA KR AGILUS ist als Waterproof-Variante ausgeführt, die den Einsatz in Werkzeugmaschinen erlaubt.

Das verhindert das Eindringen von Kühlschmierstoff (KSS) und Schleif?l in den Roboter - ein wichtigster Grund für die Entscheidung von SAACKE für den KR AGILUS WP, ?der die erh?hte Schutzklasse IP 67 erfüllt. ?Zwar ist der Roboter nicht direkt dem KSS-Strahl ausgesetzt, doch im Arbeitsraum entsteht w?hrend des Werkstückwechsels KKS- bzw. ?l-Nebel“, erkl?rt Kopp. Ohne speziellen Schutz k?nnten daher Besch?digungen an den Dichtungen, Leitungen oder dem Messsystem auftreten.

Roboterbasierte L?sung auch für andere SAACKE-Schleifzentren

SAACKE hat den Piloten der roboterbasierten Automatisierung bereits auf der Messe EMO 2015 in Mailand pr?sentiert. ?Die positive Reaktion unserer Kunden hat uns darin best?tigt, dass dieses Angebot eine wichtige Erg?nzung unseres Portfolios darstellt“, resümiert Kopp. Der Roboter erfülle vollst?ndig die von SAACKE gestellten Erwartungen an Geschwindigkeit und Flexibilit?t.

Das Zusammenspiel mit dem KUKA Roboter hat die Auslastung der Maschine deutlich verbessert.

Dank einer verkürzten Span-zu-Span-Zeit – der nach VDI-Richtlinie 2852 definierten Zeit zwischen Wegführens eines Werkzeuges und Heranführens eines folgenden Werkzeuges in die gleiche Bearbeitungsposition – hat sich die Auslastung der Maschine deutlich verbessert. Zudem konnte aufgrund des zuverl?ssigen Ablaufs der Bedienaufwand für die Maschine deutlich reduziert werden.

?Mit dieser L?sung l?sst sich eine Gro?serienproduktion von Werkstücken problemlos realisieren“, bilanziert Kopp. Daher plant SAACKE die roboterbasierte Automatisierung in Zukunft auch für andere Maschinentypen zu adaptieren. So ist beispielsweise die Integration weiterer Funktionen, wie z. B. einer Laser-Beschriftung der Werkstücke, m?glich.

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