Erodier- und Schleifmaschinen

Effizientes Beladen und Entladen von Erodiermaschinen und Schleifmaschinen

Erodiermaschine und Schleifmaschine

Intelligente Be- und Entladung von bis zu vier Erodier- und Schleifmaschinen mit nur einem Roboter. Anschließend erfolgt Reinigung der bis zu 40 kg schweren Teile mittels Ultraschall. Mannloses bearbeiten über das ganze Wochenende.

Mitarbeiterzufriedenheit steigern durch Arbeiten ohne Wartezeiten.

Anforderung an die bsGruppe

Im Herstellprozess von Hartmetallwerkzeugen Variiert die Prozessdauer auf Erodier- oder Schleifmaschinen sehr stark. Dadurch entstehen für das Bedienpersonal Leerlaufzeiten von einigen Minuten bis zu Stunden. Führt der Mitarbeiter in dieser Zeit andere Tätigkeiten aus, muss er diese regelmäßig zur Beladung der Erodier- oder Schleifmaschinen unterbrechen. Um das Bedienpersonal an anderer Stelle effizienter einsetzen zu können, ist eine Automatisierungslösung für die Be- und Entladung der Erodier- oder Schleifmaschinen gefordert.

Geschickte Automatisierungslösungen für Ihre Standardprozesse

Unsere Lösung für effizientes Be- und Entladen der Erodier- und Schleifmaschinen

Bei dieser Sondermaschine bestückt die gelieferte Belade- und Entladezelle bis zu vier Maschinen. Der Roboter ist zentral zwischen den Maschinen positioniert. Dadurch kann der Roboter die Werkzeuge mit dem Greifarm wahlweise in die Maschine oder in die Werkzeugaufnahmen einlegen. Je nach Arbeitsprozess folgt auf das Erodieren oder Schleifen die Reinigung als ein weiterer Arbeitsschritt. Die Reinigung erfolgt mittels Ultraschall. Die Werkzeuge Können bis zu 40kg wiegen und werden von HSK- oder ISO-Werkzeughaltern in die Anlage gebracht.

Vorteile der Automatisierungslösung

  • bei insgesamt 32 zur Verfügung stehenden Werkzeugplätzen pro Maschine und einer mittleren Bearbeitungszeit von zwei Stunden können die Anlagen über das Wochenende komplett mannlos gefahren werden
  • während der „normalen“ Arbeitszeiten kann jede Maschine auf Wunsch noch manuell beladen werden ohne die automatische Beladung der anderen Maschinen zu blockieren
  • hohe Flexibilität: individuelle Programmierung je nach Bearbeitungsprozess
  • kurze Rüstzeiten: leichte Bedienbarkeit  
  • Investition: überschaubar, weil einfacher Aufbau, schnelle Amortisation durch Einsatz 24/7

Fertigungsmaschinen in der Automobilindustrie

Beladen und Entladen von Fertigungsmaschinen in der Automobilproduktion

Maßgeschneiderte Entladeeinheit für gebogene Rohre und Beladung einer Presse in der Automobilproduktion. Außerdem hohe Flexibilität durch magnetisches Greiferwechselsystem und Greiferbahnhof.

Automatisierungen vermeiden Belastende Arbeitsbedingungen Für das Bedienpersonal!

Anforderung an die bsGruppe

In der Automobilproduktion werden häufig gebogene Rohre verwendet, die mit dem sogenannten Innenhochdruckumformungs (IHU) Prozess erzeugt werden. Das Rohr befindet sich in einer Presse und wird von innen mit einem unter hochdruck stehendem Medium gefüllt. Das Rohr weitet sich dadurch aus und legt sich an die Form in der Presse an. Derzeit müssen die Rohre müssen allerdings noch manuell in die Presse eingelegt werden.

Das manuelle Einlegen der Teile ist für das Personal auf Dauer nicht durchführbar. Gründe dafür sind die oftmals großen, schweren und sehr unhandlichen Teile. Ein weiterer und nicht unwesentlicher Punkt für eine Automatisierte Lösung ist, dass aus den Teilen immer wieder Wasser austritt. Durch das Wasser werden die Werkzeuge sowie die Maschine sehr rutschig. Dies hat zur Folge, dass es ein erhöhtes Risiko für das Personal und das Unternehmen darstellt.

Unsere Lösung

Beladen und Entladen der Maschine zur Rohrbearbeitung. Zur Realisierung konstruierten wir eine Entladeeinheit. Durch den Einsatz eines Kettenförderers werden die nassen und glitschigen Teile einfach in die Roboterzelle transportiert. Ein Roboter nimmt die Teile mit leichtigkeit auf und belädt anschließend die IHU-Presse. Nach der Bearbeitung entlädt ein weiterer Roboter die Presse. Das Ausschleusen der fertigen Rohre aus der Zelle, erfolgt über zwei Ablagerutschen. Beide Roboter sind mit einem magnetischen Greiferwechselsystem ausgerüstet. Der Greiferbahnhof hängt an Schwenktüren. Desweiteren ist das Ein- und Ausschwenkendes Greifers möglich. Dadurch ist das Handling von vielfältigen Teilen während des durchlaufenden Prozesses direkt möglich.

In der Nebenzeit können die Greifer dadurch außerhalb der Zelle auf neue Teile umgerüstet werden. Die Abstimmung der Bewegung des Roboters, erfolgt durch eine Siemens-Leitsteuerung S7 und WinCC Visualisierung. Die umfangreiche Umhausung dient zudem als Schutz der Zelle. Der Schutzzaun hat außerdem verschiedene Bereiche, welche einen Zugang ermöglichen. Diese Bereiche sind mit einer Pilz PSS 3006 abgesichert sind.

Vorteile der Be- und Entladezelle in der Automobilproduktion

  • Planung, Softwareerstellung und Inbetriebnahme durch einen Dienstleister
  • daher gibt es auch keine Schnittstellenprobleme zwischen den Gewerken
  • Programmierung von Roboter, Sicherheits-SPS, sowie die SPS kommen aus einer Hand
  • übersichtliche Gestaltung der Schnittstellen
  • geringe Stillstandszeiten durch Visualisierung der fehlenden Signale
  • Gateways für die Sicherheitssignale erlauben optimale Diagnose der Sicherheitsfunktionen
  • durchgängig nur ein Ansprechpartner für das Gesamtprojekt
  • ganzheitliches Konzept
  • und vor allem, sehr gute Bedienbarkeit
Automatisierung Automobilproduktion
Automatisiertes Teilehandling in der Automobilindustrie

Übersicht: Automatisiertes Be- und Entladen von Teilen

Verkettung von Prozessen

Verkettung von Presse, Schleifmaschine und Durchlaufreinigungsanlage mittels Scararoboter und Handling.

Zur Verkettung werden Stanzteile von der Presse und der Schleifmaschine abgeholt und anschließend von einem Roboter lagerichtig in einen Werkzeugträger eingelegt und dann an die Anlage zur Reinigung übergeben. Die Taktzeit liegt dabei unter 2 Sekunden pro Teil.

Reduzierter Aufwand für Reinigungsprozesse entlastet das Bedienpersonal!

Anforderung an die bsGruppe

Stanzteile durchlaufen als Rohteile mehrere Bearbeitungsschritte, bis sie
als Fertigteile den Produktionsprozess verlassen. In diesem Fall werden die Teile in der ersten Station gestanzt. Einige durchlaufen weitergehend einen Prozess zur Reinigung und Befreiung von Spänen.

Anschließend folgt der Schleifprozess. Durch das Schleifen muss eine Reinigung von den Emulsionen und dem Schleifabrieb erfolgen. Diese erfolgt in einer Durchlaufsreinigungsanlage. Diese bezeichnen wir als Waschmaschine. In beiden Fällen sind die Reinigungsprozesse jedoch wesentlich schneller als die nachfolgenden Schritte der Verarbeitung. Daher kommt es am Ende der Reinigung oft zu Wartezeiten und Stockungen.
Um den Ablauf flüssiger und die Vorgänge weniger personalintensiv zu
gestalten, soll die Beladung und die Entnahme der verschiedenen Maschinen künftig ebenso automatisiert erfolgen.

Vollautomatisierung der Förderprozesse durch Verkettung mehrerer Arbeitsgänge.

Unsere Lösung

Unsere Automatisierung holt die Stanzteile aus der Feinschneidpresse ab und transportiert sie auf einem Förderband weiter. Ein Sensor identifiziert die verschmutzen Rohteile und positioniert diese zur Abholung für die Reinigung.
Die Abholung der verschmutzen Rohteile erfolgt über einen pneumatischen
Vakuumgreifer. Dieser ist an einem Scararoboter angebracht und legt die Rohteile lagerichtig in einen Träger ein und übergibt diesen weiter an die Waschmaschine. Da gleichzeitig 5 Rohteile in einem Werkträger in die Reinigung gefahren werden, erhöht sich dadurch der Durchsatz der Teile signifikant.


Haben die Teile die Reinigung durchfahren, bewegt sich der Roboter mit dem Vakuumgreifer über den Träger. Sein Lichttaster erkennt die Lage der Rohteile genau, so dass er die gereinigten Teile problemlos und voll automatisch entnimmt. Die gereinigten Teile werden passgenau in einem Magazin ablegt.
Der Einsatz eines Roboters zur Entladung einer Waschmaschine ermöglicht eine Durchlaufzeit von unter 2 Sekunden pro Teil. Durch den Einsatz eines drehbaren Magazins wird gewährleistet, dass keine Stillstandzeiten durch das Entladen des Magazins entstehen.
Die Entladeeinheit ist mittels digitaler Ein- und Ausgänge mit der Waschmaschine verbunden, sodass auch Signale, welche die gesamte Produktionslinie betreffen verarbeitet und ggf. auch ausgegeben werden können.

Vorteile unserer Maschine auf einen Blick

  • Taktzeit < 2 Sekunden / Teil
  • 24/7 (24 Stunden, 7 Tage, mannloser Betrieb)
  • geringe Amortisationszeit im 3-Schicht Betrieb
  • flexibler Ablageort durch Verwendung eines Roboters
  • Entladen des Magazins in der Nebenzeit

Ähnlich verhält sich die Situation auch nach der zweiten Bearbeitungsstation, der Schleifmaschine. In unserer Maschine werden die stanztechnisch hergestellten Rohteile anschließend über ein Förderband aus der Schleifmaschine in Richtung Reinigungsanlage transportiert. Sensoren erkennen die mit Emulsion und Schleifabrieb verschmutzten Teile. Das von uns entwickelte 2-fache Handling mit je einem pneumatischen Vakuumgreifer entnimmt die Rohteile und übergibt sie über ein Linearachssystem an das Förderband der Durchlaufreinigung. Die Beladeeinheit ist mittels digitaler Ein- und Ausgänge mit der Reinigungsanlage verbunden, um prozessrelevante Signale zu verarbeiten und ggf. auszugeben.

Durch das 2-fache Handling und die getrennten Förderstrecken an der
Waschmaschine lassen sich 2 Chargen gleichzeitig bearbeiten. Die Chargen sind daher jederzeit identifizierbar. Durch die Verwendung von 5-fach Greifern können Zykluszeiten pro Teil kleiner als 1 Sekunde erreicht werden.

Bei Versuchen lassen sich die Masken zur Ausrichtung zum Durchschleusen von Rohteilen anheben, um die Teile direkt begutachten zu können. Mittels einer SPC-Taste lässt sich die Maske anheben und der Mitarbeiter kann die Teile somit gefahrlos entnehmen.
Die automatisierte Verkettung der Schleifmaschine mit der Reinigungsanlage erzeugt eine effektive Verkürzung der gesamten Produktionszeit und entlastet das Personal.

Zusammenfassung zur Verkettung

  • die Anlage arbeitet mannlos und verhindert monotones und eintöniges Arbeiten
  • zügige Qualitätskontrolle während der Rüstzeit
  • 24 h / 7 Tage mannloser Betrieb
  • Bearbeitung von 2 Chargen gleichzeitig
  • alle Chargen sind jederzeit identifizierbar
  • gefahrlose Entnahme von SPC Teilen (statistical process control) durch Ausschleusen der Teile
  • schnelle Amortisation im 3-Schicht Betrieb

LiveAct

Das war der LiveAct 2020

LiveAct nennen wir unsere Kundenveranstaltung, bei der wir unsere Bin Picking Technologie live an einer Anlage vorführen.

Unsere Kunden bestätigen uns, dass unsere LiveAct Veranstaltungen in diesem Jahr ein voller Erfolg und sehr spannen waren. Innerhalb kürzester Zeit nach dem Versand der Einladungen, waren alle Plätze reserviert.

Vortrag – Bin Picking

Dies bestärkt uns in der Entscheidung, weiterhin solche Events für unsere Kunden und Interessenten anzubieten. Unsere intelligenten, nachhaltigen Automatisierungslösungen helfen Ihrem Unternehmen zum Erfolg – versprochen!

Was ist der LiveAct?

Er ist eine live Vorführung mit unseren Spezialisten rund ums schnelle und präzise Be- und Entladen Ihrer Folgemaschinen. Das ganze findet bei uns in Rosenfeld oder an einer Kundenanlage in Betrieb statt. Nach der Anreise erwarten Sie kleine Snacks und ein kurzer Vortrag über unsere bisherigen Arbeiten und Entwicklungen. Anschließend gehen wir direkt zur Vorführzelle.

Beim LiveAct haben Sie die Möglichkeit, sich in kleiner Runde mit bis zu 20 Teilnehmern auszutauschen und zu informieren. Im Zentrum stehen unsere Lösungen zur Automatisierung sowie unsere Bin Picking Lösung. Wenn Sie zu uns kommen, werden wir die meisten Ihrer Fragen direkt beantworten. Damit Sie sich von unserem Erfolgskonzept überzeugen können, demonstrieren wir Ihnen unserer „Bin Picking“ Zelle in Betrieb mit Kunden- oder Testteilen. Bringen Sie Ihre eigenen Werkstücke mit und sehen Sie, wie Ihre Teile in das System eingelernt werden können. Wir benötigen dafür nur ihre CAD Daten und einige Werkstücke.

Sollten Ihre Teile aufgrund der Beschaffenheit oder Größe nicht für den LiveAct geeignet sein, berät Sie gerne einer unserer Mitarbeiter.

Was macht den LiveAct so erfolgreich?

Das Interesse an intelligenter Automatisierung und Handhabungstechnik ist in den letzten Jahren enorm gestiegen und steigt weiterhin.

Live Act Teilnehmer

Bei uns bekommen Sie alles aus einer Hand, wir lassen Sie nicht alleine. Beim LiveAct lernen Sie unsere Spezialisten rund um die Automatisierung kennen. Somit kennen Sie Ihre Ansprechpartner fürs Projekt persönlich. Überzeugen Sie sich selbst von den vielen Vorteilen von nur einem Projektpartner. Bei der Live Vorführung sowie Besichtigung, können Sie sich von unseren Zellen, Lösungen, Wissen und Arbeitsweise ein Bild machen und Fragen stellen.

Wir geben 100% und bringen vollste Dynamik in Ihre Prozesse!

Aus einer Hand:

  • Konzeption,
  • Planung und
  • Umsetzung der Konstruktion,
  • Steuerungs-Programmierung und
  • Fertigung
  • einschließlich der Inbetriebnahme und
  • Bedienerschulung vor Ort
  • persönliche Ansprechpartner

mehr braucht es nicht, um Ihre Prozesse erfolgreich zu optimieren.

Fazit der letzten LiveAct Veranstaltungen

Wir blicken auf einen chancenreichen LiveAct mit vielen Anfragen voller Potential zurück. Dass der LiveAct sich immer mehr an Beliebtheit erfreut, ist uns bekannt. Wir haben aufgrund der großen Nachfrage die Teilnehmerzahl verdoppelt und unser Konzept entsprechend optimiert.

Unsere Teilnehmer haben Interesse daran, ihre Prozesse zu automatisieren. Gewisse Ideen und Vorstellungen sind vorhanden. Aber selten ist bewusst, wie effizient und zielführend unsere Bin-Picking-Zelle im Vergleich zu anderen Lösungen sein kann. Viele Teilnehmer verlassen unser Event mit einem a-ha Erlebnis und einer neuen Sichtweise. Auch wir erweitern unseren Horizont nach jeder Veranstaltung.

Termin verpasst?

Kein Problem, aufgrund der hohen Nachfrage, wird es noch weitere Veranstaltungen dieser Art geben.

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VIP Liste

Wenn Sie als einer der Ersten von unseren Terminen erfahren wollen, schicken Sie einfach ein E-Mail über unser Kontaktformular oder an vertrieb@bsgruppe.com mit Betreff VIP Liste.

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Bin Picking – der Griff in die Zukunft

Der Anfang von Industrie 4.0

Bin Picking Anlage
Bin-Picking-Zelle 2019

Viele Betriebe haben einen Großteil der Produktion automatisiert. Dennoch werden die Rohteile noch immer sehr oft von Mitarbeitern aus der Kiste in den Produktionsprozess eingebracht. Dies gilt speziell dann, wenn die Teile für  mechanische Transportsysteme, wie z.B. Rütteltöpfe,  zu empfindlich sind. Oder wenn es für die Typenvielfalt noch keine mechanische Lösung gibt. In vielen dieser Fälle ist Bin Picking, also „der Griff in die Kiste“ immer häufiger eine sehr gute Lösung. Mehr dazu.

Bei den meisten Bin Picking Anwendungen, geht es um das Be- und Entladen im Umfeld von Produktionsprozessen. Dabei werden zum Beladen von Maschinen, chaotisch liegende Teile aus Gitterboxen oder Schäferkisten entnommen. Die Teile werden dann entweder einer Maschine direkt oder einem Tray zugeführt. In beiden Fällen müssen die Teile lagerichtig zugeführt werden. Und genau in dieser Umsetzung von chaotisch zu lagerichtig, liegt die Kernaufgabe der Bin Picking Lösung.

Eine solche Bin Picking Anlage kennt das 3D Modell der Teile! Nur so können diese später von der Kamera mit Erfolg gesucht und deren Lage erkannt werden. Der von der Kamera erkannte Ort und die Lage eines Teiles wird dann an den Roboter übermittelt.

Diese Informationen nutzt die Steuerung des Roboters, um mit seinem Greifer das Teil in idealer Weise zu greifen. Die Bahnplanung ist ein ganz zentrales Element, für das Funktionieren einer Bin Picking Anlage. Sie prüft zunächst, wie die Teile an der erkannten Stelle zu greifen sind. Insbesondere prüft sie, ob Hindernisse auf dem Weg zum Teil den Zugriff verhindern. Wenn der Zugriff möglich ist, fährt der Roboter in die Kiste und holt sich das Teil. Entsprechend der Aufgabe wird dieses dann an den nächsten Arbeitsschritt wie Teileträger, Band oder Maschine übergeben.

Auge, Hirn und Hand des Bin Picking

Das ist hier recht simpel in ein paar Sätzen beschrieben. In Wirklichkeit ist es ein sehr komplexer Prozess.

Einen großen Schritt hat die Verbesserung der 3D Kameras gebracht. So ist die Auflösung  heute 20 x besser als vor 6 Jahren und weitere Verbesserungen stehen kurz vor der Marktreife.

Damit betrachten viele die komplexe Aufgabe beim Bin Picking als gelöst. Durch die Umsetzung in die Praxis, entdecken wir jedoch, dass jede Anwendung neue Herausforderungen mit sich bringen. Diese liegen häufig in den Oberlfächen oder den Geometrien der Teile.

Ein aktuelles Bin Picking Projekt

Bei einem aktuellen Projekt, gab es ein spannendes Problem. Die Greifpunkte des Teils sind weit vom Schwerpunkt entfernt. Dies hat zur Folge, dass der Roboter die Teile nicht mit ausreichender Stabilität zum Ziel verfahren kann. Durch die Optimierung der Greifer und der Software, konnte dieses Problem sehr gut gelöst werden. Dieses Zusammenspiel, findet für jede Situation den richtigen Greifwinkel. Es überrascht nicht, dass bei Beginn neuer Entwicklungen vor allem die Kombination von Hardware und Software große Potentiale freilegt.

Deshalb muss es unbedingt gelingen, die Komponenten wie:

  • 3D Kamera
  • Bildverarbeitung
  • Bahnplanung
  • Roboter und
  • Greifer

zu einer leistugstarken Einheit zu verbinden.

Mensch schlägt Roboter

Prozesse die automatisiert werden sollen, zeigen oft erst nach der Automatisierung, welche Fehler zuvor im manuellen Prozess durch die Menschen ausgeglichen werden. Dies ist einem Roboter heute so (noch) nicht möglich. Nehmen wir als Beispiel die Abweichung von Toleranzen bei Rohteilen.

Eine Anlage wird zunächst davon ausgehen, dass die übermittelte geometrische Form exakt eingehalten wird. Das ist bei Gussteilen nicht immer die Realität. Dies wird spätestens dann deutlich, wenn der Greifer das Teil nicht sauber greifen kann. Der Mensch kann solche Unschärfen völlig problemlos und ohne neue Programmierung ausgleichen. Damit moderne Anlagen dies ähnlich realisieren könnten, bräuchte es eine selbstlernende Intelligenz. Diese ist noch 5 oder mehr Jahre entfernt.

Oft werden diese Abweichungen erst im Projekt bemerkt und es müssen Lösungstrategien erarbeitet werden. Dabei ist es wichtig, dass alle Komponenten optimiert werden können, da sie eng miteinander verbunden sind. In dem oben genannten Fall wurden maßliche  Abweichungen von Rohlingen festgestellt, die die Toleranzvorgaben um ein mehrfaches überschritten haben. Ohne eine Anpassung der Software wäre dieser Fall nicht zu lösen gewesen.

Bin Picking – Jonglieren mit 5 Bällen

Aber nicht immer sind es die  Besonderheiten der Teile. Auch die Komponenten wie Kamera, Roboter, Bahnplanung, Greifer usw. haben Eigenheiten die mit einer intelligenten Software ausgeglichen werden.

Durch moderne Bin Picking Anlagen, ist es möglich die Menschen mit attraktiveren Arbeiten zu betrauen. Sie müssen nun nicht mehr rund um die Uhr stumpfsinnig Teile aus einer Box herausnehmen und wie eine Maschine dem Produktionsprozess zuführen. Das machen jetzt Roboter mit modernen Kameras als Augen.

Trotz der hohen Komplexität und der hohen Investiotion, haben diese Anlagen oft einen ROI (return on investment) von weniger als 2 Jahren, mitunter sogar weniger als 1 Jahr.       

Wenn Sie mehr über Bin Picking erfahren wollen, dann schauen Sie doch hier.  

all about automation – Friedrichshafen

Messe all about automation – Friedrichshafen

Erstmalig stellt die bsAutomatisierung auf der Fachmesse für Industrieautomation in der Bodenseeregion aus.

Besuchen Sie uns am 4. + 5. März 2020 auf der „all about automation“ Messe in Friedrichshafen in der Halle B1 – Stand  432

Gerne beraten wir Sie über Sonderlösungen zur Automatisierung Ihrer Fertigungsabläufe oder den von uns entwickelten Serienmaschinen z. B. zum Be- und Entladen von Hotforming-Teilen, die kompakte Roboterzelle “RoboBox“ oder unsere bekannte „Bin Picking-Zelle“. Erfahren Sie mehr zum Thema „Griff in die Kiste“ und lassen Sie sich von den Möglichkeiten der 3D-Bildverarbeitung beeindrucken.

Eintrittskarte „all about automation“

Verwenden Sie unseren Code „WM9Zmrwy“ oder unseren Link für eine kostenlose Eintrittskarte