AUTOMATION

Ein Schritt in Richtung Industrie 4.0 - CNC-Programm direkt vom Roboter umgesetzt

SAR realisiert Sinumerik gesteuerte Roboterzelle bei Siemens Process Industries and Drives in Nürnberg
 
Bei einer hohen Variantenvielfalt in der Produktion ist der Einsatz von Standardtechnik nicht optimal. Ein durchgängiges Engineering über die gesamte Wertschöpfungskette - von der Programmierung über die Simulation bis zur Produktion, und das alles auf Softwareebene - bietet hier Vorteile.
 
SAR realisiert für die Siemens-Division Process Industries and Drives (Nürnberg) eine Roboterzelle die komplett über die Highend-CNC Sinumerik 840D sl gesteuert wird. Zwei Kuka-Roboter setzen dabei die vom CNC-Anwender erstellten Programme direkt um.
 
Die Siemens Division Process Industries and Drives in Nürnberg ist ein zuverlässiger Partner, wenn es darum geht die Verfügbarkeit, Sicherheit und Effizienz von Produkten, Prozessen und Anlagen kontinuierlich zu verbessern. Überall wo in Industrie und Infrastruktur Großantriebe gefragt sind, bietet das Siemens Geschäftsgebiet Large Drives die optimale Lösung.
 
Siemens Large Drives bietet innovative, energieeffiziente und zuverlässige Antriebssysteme und Applikationen sowie Services über den gesamten Antriebsstrang. Die Komponenten und Lösungen für mechanische und elektrische Antriebe decken alle Anforderungen in allen Branchen ab.
 
In Nürnberg wird unter anderem die Motorenbaureihe Simotics FD gefertigt. Die Motoren kommen überwiegend in Pumpen- und Kompressorenanwendungen sowie in der Förder- und Hebetechnik zum Einsatz.
 
Ein flexibles Baukastensystem mit umfangreichen Optionen ermöglicht die optimale Auslegung der SIMOTICS FD Motoren auf eine Vielzahl von Anforderungen und Einsatzbedingungen und bietet den Kunden eine hohe Gestaltungsflexibilität. Entsprechend vielfältig sind die Produktvarianten der Simotics FD Motorenbaureihe im Fertigungsprozess.
 
Bei dieser hohen Produktvarianz ist der Einsatz von Standardtechnik nicht flexibel genug: Die verschiedenen Varianten manuell zu programmieren ist kostenintensiv, Änderungen erfordern den Einsatz von Roboterprogrammierern und es kommt zu Ausfallzeiten der Anlage während der Anpassungen. Die Produktion der Motoren ist daher aktuell noch sehr manuell geprägt.

Komplexe Automatisierung statt aufwändiger Handarbeit

In Zukunft werden die verschiedenen Varianten der Motorenbaureihe Simotics FD in einer gekapselten Roboterzelle bearbeitet. SAR realisierte die Roboterzelle, die von der Siemens CNC Sinumerik 840D sl gesteuert wird.
 
Als Ergebnis umfangreicher gemeinsamer Entwicklungsarbeiten von Siemens und Kuka ist es mit der Softwareschnittstelle Run MyRobot möglich, die Roboter direkt aus der Sinumerik heraus zu bedienen. Die Zelle beinhaltet neben Förder- und Robotertechnik auch Mess- und Verfahrenstechnik.
 
Folgende Arbeitsschritte werden mit der SAR-Roboterzelle abgedeckt: Aufbringen von Hylomar-Dichtmittel auf Abdeckbleche, Positionierung und Montage der Abdeckbleche am Gehäuse; nachdem beide Roboter ihre Aufsätze gewechselt haben: Bohren und Reiben von Passungen und Messen dieser Passungen. Weitere Arbeitsschritte wie zum Beispiel Passstifte in die gebohrten Löcher einsetzen oder Blechteile stanzen, sollen zu einem späteren Zeitpunkt folgen und leicht integriert werden können.

Die Vorteile der Roboterzelle

In der aktuellen Produktion verfügt Siemens Process Industries and Drives über eine große Zerspanungsabteilung, jedoch über nur begrenzte Erfahrung in der Roboterprogrammierung. Dagegen sind die Mitarbeiter mit der CNC-Programmierung mit der Benutzeroberfläche Sinumerik Operate bestens vertraut. Bei der SAR-Roboterzelle ist es für den CNC-Anwender möglich, bestehende Programme ohne Roboterkenntnisse ändern zu können.
 
SAR hat die Oberfläche so gestaltet, dass zusätzliche Bohrungen unterschiedlicher Größe und Genauigkeit durch das Drücken weniger Tasten möglich sind. In der Sinumerik bereits integrierte Hilfen wie der Program Guide sind natürlich weiterhin einsetzbar. Die Flexibilität des Systems ermöglicht jederzeit eine Erweiterung der Zelle zur Bearbeitung weiterer Arbeitsschritte.
 
Bei dieser Anwendung wird die klassische Fräsmaschine durch einen Roboter mit Fräs- und Bohrwerkzeugen ersetzt. Die Applikation ist für Anwendungen mit einer Wiederholgenauigkeit von +/- 0,1mm geeignet. Aufgrund der 6-Achs-Kinematik verfügt der Roboter über einen größeren Bearbeitungsbereich im Vergleich zu einer Standard-Bearbeitungsmaschine.
 
Vor allem für Variantenbearbeitung, Facelifts an Bauteilen und Kleinserien ist diese flexible und innovative Lösung eine schnell amortisierende Investition. Der Preisvorteil liegt bei ca. 50 % gegenüber klassischer Bearbeitungszentren.
 
Auch für Siemens hat sich die Investition in die SAR-Roboterzelle gelohnt: Die Durchlaufzeit der FD-Motoren lag früher bei drei Tagen, heute beträgt sie lediglich acht Stunden.

Ein Schritt in Richtung Industrie 4.0

Die Roboterzelle ist ein Schritt in Richtung "Industrie 4.0". Unter diesem Schlagwort hat sich der Siemens Standort Nürnberg auf höchster Führungsebene dazu entschlossen, die Produktion in die Zukunft zu überführen. Ein durchgängiges Engineering über die gesamte Wertschöpfungskette wird angestrebt.
 
Dies bedeutet, dass von der Programmierung über die Simulation bis zur Produktion eines neuen Produktes oder einer Variante davon, alles auf Softwareebene verbleibt. An der Anlage kann in dieser Zeit die Produktion weiter laufen. Nach der Simulation wird das Ergebnis in Maschinencode übersetzt und von der Anlage schließlich direkt umgesetzt.
 
 
Für mehr Informationen schreiben Sie uns bitte unter aut@sar.biz
 
 

In der Fertigungszelle kooperieren zwei Roboter beim Bearbeiten verschiedener Aufgaben


Einfache und frei gestaltbare Benutzeroberfläche. Freies Umschalten zwischen Sinumerik-Oberfläche und HMI-Pro-Visualisierung möglich


Flexible Nutzung unterschiedlicher Werkzeuge, zum Beispiel bohren und reiben von Passungen


Beim Bohren werden sämtliche Späne zuverlässig abgesaugt


Bedienung der Roboterzelle komplett über Sinumerik


 
 
Mehr Informationen
finden Sie auch
in unserem Flyer

Industrie 4.0 -
CNC-Bearbeitung mit Robotern
vom Design bis zur Fertigung