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