Die Schmale Maschinenbau GmbH setzt bereits seit 2012 auf ein selbst entwickeltes, servoelektrisches Transfersystem, das die Umformstationen mit hoher Taktleistung bedient. Auf seiner diesjährigen Hausmesse präsentierte der Sondermaschinenbauer die größte Umformanlage der Unternehmensgeschichte.

Und die hatte zur Überraschung vieler Besucher neben dem bewährten Servotransfer auch erstmals drei Roboter von Fanuc an Bord. Allein die Eckdaten der neuen Anlage sind schon beeindruckend. Auf einer Länge von 25 m verteilen sich insgesamt 28 Aggregate in 18 Stationen. Mit einer addierten Umformkraft von fast 3000 t, kann die Anlage Drähte bis zu einem Durchmesser von 30 mm mehrfach umformen. Sie ist für die US-Amerikanische Automobilindustrie bestimmt und wird verschiedene Heavy- Duty-Artikel, unter anderem Abschlepphaken für Trucks fertigen.

Drei Roboter und 17 Transferzangen auf 25 m Länge
Die Anlage vom Typ „X2000NC“ besteht eigentlich aus zwei aneinandergereihten Bereichen. Im vorderen Teil werden die Drähte mit Biegeschieberaggregaten gebogen. Im hinteren Teil erfolgen die weiteren Umformprozesse durch eine Pressenstraße mit insgesamt sieben Pressen.

Durch die Länge von 25 m sind drei unabhängige Servotransfersysteme mit insgesamt 17 Transferzangen zur Bedienung der Umformstationen verbaut und zusätzlich, als Zwischenstationen zur Umpositionierung, drei Handlingroboter für den Transport der Werkstücke zwischen den Servotransferen.

An diese Roboter werden hohe Anforderungen gestellt. Zum einen müssen sie schnell genug sein, um die Taktleistung von 20 Stück pro Minute zu gewährleisten und dabei zum anderen gleichzeitig das Gewicht der Werkstücke von bis zu 1,5 kg handhaben können.

Bei solchen Anforderungen stehen am Markt nur wenige Modelle zur Auswahl. Das Unternehmen entschied sich für drei Hochleistungsroboter von Fanuc. Bei der Integration und Programmierung der Systeme unterstützte die Firma Ruhrbotics als Partner die Steuerungsbauer der Schmale Maschinenbau GmbH.

Maschinenbauer und Robotikspezialist kooperieren
Am Anfang des Projektes wurden in einer Simulationsumgebung die Robotertypen sowie die Erreichbarkeiten der Roboter innerhalb der Umformanlage geprüft. Besonderes Augenmerk lag hierbei auf einer anspruchsvollen Taktzeitanalyse, sodass der Anlagentakt der Umformanlage sichergestellt werden konnte. Nach der Lieferung der Fanuc-Roboter durch Ruhrbotics, konnte mit der Offline-Programmierung beziehungsweise mit der Planung der Inbetriebnahme begonnen werden.

Um die täglichen Herausforderungen der Roboterprogrammierung zu meistern, wurden Steuerungsbauer der Firma Schmale von den Ruhrbotics-Experten in der Bedienung und Programmierung der Fanuc-Roboter geschult. Diese Dienstleistung soll gewährleisten, dass die Steuerungsbauer auch nach der IBN-Phase, allein für den reibungslosen Ablauf der Anlage sorgen können. Im Teamwork beider Unternehmen wurde die Inbetriebnahme erfolgreich abgeschlossen und die Umformanlage ausgiebig für den späteren Dauereinsatz beim Endkunden getestet.

Um die schnellen Taktzeiten von etwa zwei Sekunden zu gewährleisten, wurden Spezialventile an den Robotern installiert. Sie sorgen für besonders kurze Öffnungs- und Schließzeiten der Robotergreifer. Eine weitere Besonderheit der Roboterprogrammierung ist der bewährte Programmstandard der Firma Ruhrbotics, der einen schnellen und reibungslosen Artikelwechsel, sowie eine einfache Handhabung des Bedienpersonals gewährleistet.

Diese Standards sorgen neben dem erleichterten Produktwechsel auch für eine unabhängige Bedienung durch geschultes Personal. Sollten neue Produkte auf der Anlage eingerichtet werden, kann das Roboterprogramm dank des Programmstandards durch die Anlagenbediener selbst angepasst und erweitert werden.

Sicherheit steht an erster Stelle
Neben der Integration und Inbetriebnahme der Roboter, agierte Ruhrbotics ebenfalls als fachkundiger Ansprechpartner zum Thema Sicherheitstechnik. Die Schmale Maschinenbau GmbH hat bereits Radarsensoren zur Überwachung der relevanten Sicherheitsbereiche der Anlage eingerichtet.

Um die Anlage dauerhaft ohne Sicherheitszaun arbeiten lassen zu können, wurde im nächsten Schritt eine Sicherheitssoftware auf allen Fanuc-Robotern installiert und eingerichtet. Sie soll verlässlich Kollisionen mit Menschen vermeiden und gleichzeitig die Möglichkeit bieten, näher an die Anlage herantreten zu können.

Große Maschinen wie die Umformanlage der Schmale Maschinenbau GmbH erfordern eine besondere Aufmerksamkeit, um sämtliche Gefährdungen beim Betrieb der Anlage auszuschließen. Um eine solche Anlage sicher und trotzdem zugänglich zu machen, müssen verschiedene Sicherheitskonzepte ineinandergreifen. Bei diesem Thema arbeiten beide Partner Hand in Hand zusammen.

Die Fertigstellung dieser Umformanlage ist ein schönes Beispiel für die erfolgreiche Kooperation zwischen einem Sondermaschinenbauunternehmen und einem Spezialisten für Robotik.

Ein Video zeigt die Anlage im Produktionsbetrieb: https://www.youtube.com/watch?v=BonVu7AjhWQ

Schmale Maschinenbau GmbH
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Ansprechpartner ist Jörg Kiesow
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