unsere projekte
Automation dreier Schuster CNC-Maschinen
Die Fakten
Wir automatisieren drei SCHUSTER Hartdrehmaschinen mit einem KUKA IONTEC KR50 R2500 auf einer 7. Achse. Diese hat eine Gesamtlänge von ca. 13.000 mm und einen effektiven Verfahrweg von ca. 12.440 mm.
Über das Ladersystem werden Rohteile und Leerkörbe den Werkzeugmaschinen zum CNC-Hartdrehen der SCHUSTER Maschinenbau GmbH auf Tischen bereitgestellt. Die Körbe mit den Fertigteilen werden über das Ladersystem in modularen Schächten für Bodenroller und Europaletten abgestapelt. Ein Korbgreifer wird zum Transport der Körbe verwendet, ebenso wie modulare Arbeitstische mit Korbablagen und Korberkennungen.
Das Projekt
Im Frühjahr 2023 geht es endlich los. Für einen Kunden im Schwarzwald darf das aufstrebende Team von KOCH Steuerungstechnik ein System zum Be- und Entladen einer Werkzeugmaschine automatisieren. Die Vorbereitungen dafür begannen bereits im Vorjahr.
Das Besondere für das Team: Das Projekt ist in Größe und Umfang das bisher größte, das die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter auf die Beine gestellt haben. Als KUKA Systempartner konnten wir auf die Expertisé und Unterstützung von unseren Kollegen aus Augsburg zurückgreifen.
Das Projekt war dennoch eine große Herausforderung. Alle Produkte wurden zum ersten Mal konstruiert, aufgebaut und es galt zu testen, ob die Komponenten auch genau so funktionieren würden wie geplant.
anforderungen an das projekt
Hohe Autonomie der Produktionsanlage
Unser Ziel ist, dass die Anlage in der Lage ist, weitgehend eigenständig zu arbeiten, mit minimaler menschlicher Intervention. Dadurch wird die Effizienz gesteigert, da weniger Zeit für manuelle Eingriffe durch Fachkräfte benötigt wird. Dies führt zu einer verbesserten Produktivität und einer Reduzierung von Stillstandszeiten, da die Anlage autonom arbeiten kann, auch außerhalb regulärer Arbeitszeiten.
Maximale Auslastung der Werkzeugmaschine
Der Kunde träumt von einer Auslastung seiner WZM von 100 Prozent. Darum binden wir die Werkzeugmaschine so effizient wie möglich in unsere Automation ein und sie wird kontinuierlich mit Aufträgen versorgt. Durch die Automatisierung des Be- und Entladevorgangs wird sichergestellt, dass die Maschine ohne Unterbrechung arbeitet, was zu einer Maximierung der Auslastung und einer Steigerung der Gesamtproduktivität führt.
Maximale Auslastung des Roboters
Die Investion in einen Roboter soll sich lohnen. Darum wollen wir den Roboter kontinuierlich und effizient einsetzen, um seine Kapazität voll auszuschöpfen. Durch eine effektive Planung und Steuerung der Roboterbewegungen sowie durch die Minimierung von Stillstandszeiten wird die Produktivität des Roboters maximiert. Dies führt zu einer Optimierung der Investition in die Robotertechnologie und einer verbesserten Rentabilität des Projekts.
Flexible und modulare Komponenten
Die erste Phase Planung, Konzeption und virtueller Aufbau
Auf Basis des Lastenheftes des Kunden entwickelt KOCH Steuerungstechnik maßgeschneiderte Konzepte für die Produktionsanlage, die den Anforderungen und räumlichen Gegebenheiten gerecht werden. Gegenüber dem Mitbewerber konnte sich das Team von KOCH Steuerungstechnik durch die hohe Flexibilität der Anlagenkonzeption durchsetzen, die dem Kunden auch in Zukunft ein Höchstmaß an Freiheit bietet.
Je nach Taktzeit, Stückzahl, Gewicht und Größe der Teile sind unterschiedliche Werkstückträger sinnvoll. Um eine möglichst hohe Maschinenauslastung und Autonomie zu erreichen und um festzustellen, welcher Automatisierungsgrad für den Kunden am sinnvollsten ist, wurde bereits in der Planungs- und Konzeptionsphase mit dem Simulationsprogramm Visual Components ermittelt, mit welcher Robotergröße welche Positionen erreicht werden können. Die Zykluszeit wurde ermittelt und eine Materialflussanalyse der Zykluszeiten durchgeführt. Die Bearbeitungszeit der Werkzeugmaschine musste berücksichtigt werden.
So konnte die geplante Anlage dem Kunden vorab gezeigt werden und dank der Simulation konnten Schwachstellen und mögliche Fehler im Produktionsprozess bereits im Vorfeld erkannt, simuliert und analysiert werden.
- Die Auslastung des Roboters und der WZM von Schuster wurde maximiert, so dass mit nur einem Roboter drei Werkzeugmaschinen parallel bestückt werden
- Auch die Reichweite des Roboters wird vollständig ausgeschöpft. Entlang der 7. Achse können die Schächte für Bodenroller und Europaletten flexibel getauscht und an die Produktionsbedingungen angepasst werden.
virtueller anlagenbau
Die zweite Phase Detailkonstruktion und Fertigung
Als KUKA Systempartner vertrauen KOCH Steuerungstechnik auf die langjährige Erfahrung und Expertise der KUKA bei der Detailkonstruktion, Fertigung sowie die Logistik und den mechanischen Aufbau ihrer Anlagen.
Diese vertrauensvolle Zusammenarbeit ermöglicht es, den Kunden erstklassige Lösungen anzubieten, die höchsten Qualitätsstandards entsprechen. Durch die enge Zusammenarbeit kann sichergestellt werden, dass jeder Schritt des Prozesses professionell und zuverlässig durchgeführt wird. Die Expertise von KUKA garantiert nicht nur die Qualität der Produkte, sondern bietet auch eine Absicherung für den Kunden.
Auch bei diesem Projekt war KOCH Steuerungstechnik froh als Systempartner auf die KUKA zählen zu können.
Die dritte Phase Montage
Bei der Montage von Automatisierungsanlagen liegt die KOCH Steuerungstechnik besonderen Wert auf Präzision, Zuverlässigkeit und Effizienz. Das Team von Fachkräften übernimmt gemeinsam mit den Expert*innen der KUKA sämtliche Schritte des Montageprozesses, angefangen von der Vorbereitung bis hin zur Inbetriebnahme.
Die Montagephase einer Automatisierungsanlage ist entscheidend für ihren Erfolg ist. Daher war ein sorgfältig geplanter und koordinierter Ablauf von Nöten, um sicherzustellen, dass die Anlage termingerecht und gemäß den höchsten Qualitätsstandards fertiggestellt wird.
Die vierte Phase Programmierung und Inbetriebnahme
Bei KOCH Steuerungstechnik steht die Programmierung und Inbetriebnahme der Anlagen im Mittelpunkt der Dienstleistungen.
Das Team haucht der Anlage Leben ein und sorgt dafür, dass diese genau das tut, was sich der Kunde wünscht. Von der sauberen Dokumentation bis zur technischen Erfassung der Anlage wurde sich um jedes Detail gekümmert, um eine reibungslose Funktionsweise sicherzustellen.
- benutzerfreundlicher HMI-Zugriff über Tablet und Handy
- browserbasiert Systeme mit offene Schnittstellen
- einzigartiges Doku-Wiki-System für eine einfache und effiziente Dokumentation der Anlagen
Produktkatalog Diese modularen Komponenten und Teilsysteme für den automatisierten Be- und Entladeprozess wurden bei dem Projekt verwendet
Modularer Schacht für Bodenroller mit manueller Positionierung und Arretierung (1/4 Palette)
Mit dem Be- und Entladeschacht für Bodenroller bietet Koch Steuerungstechnik eine robuste und modular erweiterbare Lösung zur Optimierung Ihrer Produktionsprozesse. Diese hochwertige Lösung, hergestellt aus massiver Stahl-Schweißkonstruktion, bildet eine zuverlässige Basis für die Automatisierung Ihrer Werkzeugmaschinen.
Durch die stationäre Platzierung des Schachts an einem festen Ort entfallen aufwändige Schnittstellen, sodass der Roboter die Teile problemlos abholen kann. Integrierte Sensoren und Pneumatikversorgung liefern wichtige Informationen über den Status des Schachts, wie beispielsweise den Zustand der Klappe, um potenzielle Sicherheitsrisiken zu minimieren.
Die Vorteile des Be- und Entladeschachts für Bodenroller von Koch Steuerungstechnik sind vielfältig. Er erhöht die Autonomie der Maschinen erheblich, ermöglicht eine klare Trennung von Roh- und Fertigteilen und minimiert Stillstandzeiten durch kontinuierliches Nachbestücken der Anlage.
Unser Be- und Entladeschacht für Bodenroller verbessert die Effizienz und Sicherheit Ihrer Fertigungsumgebung und trägt zur Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit Ihres Unternehmens bei. Optimieren Sie die Produktion Ihrer Kunden mit dieser innovativen Lösung und erreichen Sie eine höhere Effizienz und Sicherheit in der Fertigungsumgebung.
- verwendbar zur Entnahme von Rohteilen, Zwischenlagerung leerer Körbe und zum Abstapeln von Fertigteile
- Korbgröße [BxL]: 400×600 mm
- Max. Gewicht pro Korb: bis 25 kg
- Stapelhöhe: Höhe Bodenroller (180mm) + 1000 mm Stapelhöhe.
Modularer Schacht für Europalette mit Trays mit manueller Positionierung und Arretierung (1 Palette)
Mit dem Be- und Entladeschacht für Europaletten ist eine hochwertige und skalierbare Lösung zur Optimierung der Produktionsprozesse produzierender Unternehmen. Hergestellt aus robustem Stahl und konzipiert als modular erweiterbares System, gewährleistet der Schacht eine zuverlässige Basis für die Automatisierung Ihrer Werkzeugmaschinen.
Durch seine stationäre Platzierung benötigt der Schacht keine komplexen Schnittstellen und ermöglicht eine reibungslose Entnahme der Teile durch den Roboter. Integrierte Sensoren und Pneumatikversorgung liefern wichtige Informationen über den Status des Schachts, wie beispielsweise den Zustand der Klappe, um potenzielle Sicherheitsrisiken zu minimieren.
Die Vorteile des Be- und Entladeschachts von Koch Steuerungstechnik sind vielfältig. Er erhöht die Autonomie Ihrer Maschinen erheblich, ermöglicht eine klare Trennung von Roh- und Fertigteilen und minimiert Stillstandzeiten durch kontinuierliches Nachbestücken der Anlage.
Der Be- und Entladeschacht für Europaletten von Koch Steuerungstechnik verbessert die Effizienz und Sicherheit Ihrer Fertigungsumgebung und trägt zur Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit Ihres Unternehmens bei. Entdecken Sie jetzt unsere innovative Lösung und optimieren Sie die Produktion Ihrer Kunden auf höchstem Niveau.
- Verwendbar zur Entnahme von Rohteilen und Zwischenlagerung leerer Trays
- Europalettengröße [BxLxH]: 1200x800x160 mm
- Traygröße [BxL]: 1200×800 mm
- Max. Gewicht pro Leertray: bis 20 kg
- Max. Stapelhöhe in Schacht: 1.200 mm
Arbeitstisch - Standfuß schwer
Für schwere Ablageaufgaben, wie beispielsweise bei der Korbablage, wurde der ‚Arbeitstisch – Standfuß schwer‘ entwickelt.
Dieser zeichnet sich durch eine Schweißkonstruktion mit angebrachter Adapterplatte aus. Über die Adapterplatte können unterschiedlichste Aufbauten angebracht werden, wodurch der Standfuß flexibel eingesetzt werden kann. Zum exakten Ausrichten des Tisches wurden Nivellierfüße verbaut. Durch seine Pulverbeschichtung bietet dieser Standfuß ein ansehnliches Design. Eine angebrachte Energieversorgung bestehend aus einer Ventilbatterie, Powerverteilung sowie zwei 8-Kanal-Digital-Eingängen ermöglicht die Versorgung von Pneumatik sowie Sensorik.
- Anschlussmöglichkeiten EtherCAT Box, 4/4-Kanal-Powerverteilung / EtherCAT Box, 8-Kanal-Digital-Eingang, 24V DC, 3 ms, M8 Pneumatik
- Ablagegewicht ab 50 kg
Arbeitstisch - Standfuß leicht
Da innerhalb des Bearbeitungsprozesses von Werkstücken oft unterschiedlichste Aufgaben wie zum Beispiel das Ausrichten, Vermessen oder Wenden von Werkstücken anstehen, benötigt es einen Standfuß, auf welchem die entsprechenden Stationen verbaut werden können. Hierfür wurde der Standfuß leicht entwickelt. Über die Nivellierfüße kann der Tisch passgenau ausgerichtet und mit dem Boden verbunden werden. Eine angebrachte Energieversorgung bestehend aus einer Ventilbatterie, Powerverteilung sowie zwei 8-Kanal-Digital-Eingängen ermöglicht die Versorgung von Pneumatik sowie Sensorik. Die Säule besteht aus einem Aluminiumprofil, welche in der Höhe beliebig angepasst werden kann. Durch das verwendete Aluminiumprofil überzeugt dieser Standfuß vor allem durch sein geringes Eigengewicht.
- Anschlussmöglichkeiten EtherCAT Box, 4/4-Kanal-Powerverteilung / EtherCAT Box, 8-Kanal-Digital-Eingang, 24V DC, 3 ms, M8 Pneumatik
- Ablagegewicht bis zu 50 kg
Grundplatte Korbablage
Passend zu den Arbeitstischen bietet KOCH Steuerungstechnik auch eine Korbablage, von der aus über der Roboter die Werkzeugmaschinen bestücken kann. Die Korbablage besteht aus zwei Ablageplätzen für Ihre Drahtgitterkörbe. Auf der einen Seite befinden sich unbearbeitete Werkstücke und auf der anderen Seite können die fertig bearbeiteten Werkstücke abgelegt werden. Von dort aus können die fertig bearbeiteten Drahtgitterkörbe über einen Roboter dem Ladersystem zugeführt werden.
Selbstverständlich können die Korbablagen an Ihre eigenen Drahtgitterkörbe angepasst werden. Über Sensoren wird überprüft, ob die Körbe auch lagerichtig vom Roboter abgelegt werden.
- Korbgröße bis zu 600×410 mm
- Verstellbare Zentrierung
- Sensoren zur Erkennung der Lage der Körbe
Korbgreifer
Um die Werkstückträger vom des Ladersystems dem Ablagetisch zuführen zu können, wurde der Korbgreifer entwickelt. Mithilfe einer angebrachten Zentrierung fährt der Roboter mit dem Korbgreifer über einen Werkstückträger. Eine angebrachte Gabellichtschranke erkennt die Körbe, woraufhin der Roboter auf die entsprechende Position fährt. Ist diese erreicht, schließen die geführten Greifgabeln und verriegeln den Korb. Durch das (optional) angebrachte Schnellwechselsystem kann der Korbgreifer mit dem Roboter verbunden werden. Eine Ausgleichseinheit sichert den Greifprozess ab. Über die angebrachten Zentrierbuchsen kann der Korbgreifer auf einem Wechselbahnhof abgelegt werden.
- Sensoren zur Erkennung der Körbe
- Auslenkung Ausgleichseinheit axial 10 mm
- Auslenkung winkelig +/- 12°
- Auslenkung rotatorisch +/- 25°
- Max. Kraft Fz Ausgleichseinheit 2700 N
- Korbgröße bis zu 600×410 mm
- Transportgewicht bis zu 50 kg