Innovative Automatisierungslösungen by FRAI Robotic Technologies

Eine der flexibelsten Varianten der Automatisierung von Produktionsmaschinen ist der Knickarmroboter in einer Roboterzelle.
Sowohl Linien- als auch Flächenportal Lösungen bestehen aus den gleichen Grundbaugruppen: Portal, Rüstplatz fürWerkstücke, ggf. externes Werkzeugmagazin, Puffer/Lunge/Warehouse für mehrere Werkstücke (optional auf Vorrichtungenmontiert), ggf. Greifer-Wechselstation (Greifer für Vorrichtungen und Werkzeuge).
Mit dem Rüstplatz können Werkzeuge hauptzeitparallel gerüstet und neue Werkstücke eingeschleust werden, ohne dabei die Automation einzuschränken.
Ganzheitliche Lösungen werden von Kunden immer mehr gefordert. Mit der mobilen Roboterautomation, mobileCELL werden Unternehmen wettbewerbsfähiger.

Durch die Kombination einer produktiven Dreh-Bohr-Fräsmaschine mit einer intelligenten Automatisierungslösung entstehen hochwirtschaftliche Fertigungssysteme. Das WFL-Tochterunternehmen FRAI Robotic Technologies entwickelt als innovativer Automatisierungspartner hochflexible Robotersysteme.

 

Automobilhersteller, die Luft- und Raumfahrt und auch der Formenbau setzen bei der Ausstattung von Werkzeugmaschinen schon lange auf eine autonome Produktion. Andere Branchen, in denen der Fokus weniger auf Automatisierung liegt, zeigen nun verstärkt Interesse daran, vor allem aufgrund der Möglichkeit, autonome Nacht- und Wochenendschichten realisieren zu können. Zur automatischen Werkstückbeladung und -entladung arbeiten WFL und FRAI je nach Kundenanforderung mit Automatisierungslösungen wie Knickarmrobotern, Linien- und Flächenportalen oder auch mit mobilen Robotern. Periphere Transport- und Lagersysteme für Werkstücke, Werkzeuge und Spannmittel können je nach Bedarf integriert werden.

 

FRAI als optimaler Partner

Das WFL-Tochterunternehmen FRAI Robotic Technologies ist dabei der Partner von der ersten Konzeptentwicklung einer automatisierten Anlage über die Realisierung und Inbetriebnahme bis hin zur Anlagenwartung. Das Angebot von Portalrobotern und Roboterzellen ermöglicht es, umfangreiche Automationslösungen mit dem größtmöglichen Kundennutzen und dem höchsten Qualitätsniveau zu bieten. Daraus ergeben sich entscheidende Vorteile für den Anwender, etwa eine kontinuierliche Produktivität bei minimalem Bedienaufwand, insbesondere bei Wiederholungsaufträgen. Aber nicht nur in der groß angelegten Serienfertigung sind Roboter einsetzbar, auch bei kleinen Losgrößen bringt eine Automatisierung in Kombination mit komfortabel zu programmierender Software viele Vorteile. Kundenspezifische Optionen, wie z. B. Ausschleusen von Stichproben, Beschriften, Reinigen, Rohteilvermessung oder auch ergänzende Bearbeitungen durch den Roboter (z.B. Entgraten), ermöglichen weitere Effizienzsteigerung.

 

Automation im Wandel der Zeit

Aufgrund der immer größeren Typenvielfalt wurden Transferstraßen tendenziell durch flexible Linienverkettungen oder durch Einzelzellen mit variablem Materialfluss ersetzt. Durch intelligente Software in Kombination mit den entsprechenden Automationslösungen können nicht nur Werkstücke be- und entladen, sondern Bearbeitungsmaschinen auch vollautomatisch durch Werkzeug- oder Spannmitteltausch gerüstet werden. Neben den klassischen Handhabungslösungen werden die WFL Turnkey-Projekte oft auch mit einem übergeordneten Leitrechnersystem ausgestattet. Dieses „Gehirn“ übernimmt die komplette Logik und Logistik innerhalb der vollständig autark agierenden, flexiblen Fertigungszelle. Neben der Werkstückverfolgung und Werkzeugverwaltung werden auch BDE-Daten (Betriebsdatenerfassung) an das kundenseitige MES (Manufacturing Execution System) übertragen.

 

 

Robotersystem kann auch mehrereBearbeitungszentren verketten

Eine von WFL und FRAI realisierte Automatisierungslösung wurde speziell für die flexible Losgrößenfertigung entwickelt und ist zur Automatisierung von vier Werkzeugmaschinen für die Handhabung von unterschiedlichen Wellen ausgelegt. Der 6-Achs Roboter mit 500 kg Nutzlast wird auf einer 7. Achse aufgebaut. Zudem wurde ein automatisches Greifer-Wechselsystem angebracht, sodass unterschiedlichste Greifer im Automatikbetrieb, je nach Bedarf, vollautomatisch an- und abgekoppelt werden können. Eine mitfahrende Tropfwanne verhindert, dass Kühlschmiermittel oder Späne verschleppt werden. Durch den automatischen Wechsel von Spannbacken, Reitstockspitzen und Prismenwerkzeugen in Verbindung mit einem servomotorischen Greifer zur Abdeckung eines überaus großen Produktspektrums, können Maschinen und Automation rüstfrei betrieben werden.

 

Ganzheitliche Lösungen – mobileCELL

Die mobileCELL ist eine Hybridlösung, welche durch die Kombination von diversen Funktionen und Vorteilen besticht. Die klassische Roboterzelle konnte früher nur Werkstücke be- und entladen. Diese Grundfunktion wurde dann durch Greifer- Wechselsysteme erweitert. Aufgrund der nicht unerheblichen Nachteile einer ortsgebundenen Roboterzelle und der Kosten für Aufgaben der Intralogistik wurde über eine Lösung nachgedacht, welche Vorteile für den Kunden generiert.

Die mobileCELL besteht aus einem entsprechend stark dimensionierten Fahrerlosen Transportfahrzeug (FTF) mit einem Roboterzellen- Aufbau: Roboter, Werkstück- und Werkzeuggreifer sowie Pufferplätze für Werkstücke und Werkzeuge inklusive der notwendigen Steuerungs- & Sicherheitstechnik. Die Maschine ist dabei völlig frei. Sie wird nicht blockiert oder verstellt. Das FTF holt sich im Lager (Warehouse) die angeforderten Werkzeuge und Werkstücke, fährt dann vor die Maschine, verriegelt sich am Boden und wechselt Teile und/oder Werkzeuge. Danach fährt das Fahrzeug wieder weg und erhält den Fahrauftrag für die nächste Maschine. Der Platz vor der soeben beladenen Maschine ist wieder frei.

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