Bauteilbearbeitungen mit Robotern, statt auf CNC-Werkzeugmaschinen, gewinnen an Bedeutung. Dies hat Gründe: Der Roboter ist hochflexibel und universell auf unterschiedliche Aufgaben abstimmbar – bei geringen, oft akzeptablen Einschränkungen der Präzision. […]
Die Robobox ist eine kompakte und modulare Werkzeugmaschine mit integriertem Roboter. (Foto: Toolcraft)
Bauteilbearbeitungen mit Robotern, statt auf CNC-Werkzeugmaschinen, gewinnen an Bedeutung. Dies hat Gründe: Der Roboter ist hochflexibel und universell auf unterschiedliche Aufgaben abstimmbar – bei geringen, oft akzeptablen Einschränkungen der Präzision. Vor allem ergibt sich so eine sehr preisgünstige Lösung zur industriellen Bearbeitung. Toolcraft, Georgensgmünd, stellt als Premiere die Robobox der Bauraumgröße 1.800 x 1.800 x 1.800 mm (HBT) vor. Eine Spezialität ist die Offline-Programmierung in der gleichen Programmiersprache, wie bei CNC-Werkzeugmaschinen.
Die Bearbeitungszelle kombiniert einen 6-Achs-Knickarmroboter von Stäubli in einem geschlossenen Fertigungsmodul mit einer 7,5 kW starken, wassergekühlten Frässpindel. Zur exakten Fixierung der Bauteile dient ein Nutentisch. Optional kann auch ein Nullpunktspannsystem oder ein Rundtisch zum Einsatz kommen.
„All-in-one“-Werkzeugmaschine
Standardaufgabe der Robobox ist das Fräsen. Aber auch andere Veredelungen und Nachbearbeitungen sind möglich – bei einem Aufgabenwechsel holt sich der Roboter ein anderes Werkzeug aus dem integrierten Werkzeugmagazin. Die Zelle ist eine vielseitige Lösung für verschiedene Aufgaben und Materialien, beispielsweise in der Nachbearbeitung von Spritzgießprozessen, wie dem Entgraten oder im Modellbau. Der freie Zugang zum Bauteil, ohne dieses Umsetzen zu müssen, sowie die Erweiterung des Arbeitsbereichs des Roboters, durch den Einsatz von externen Linear- oder Rundachsen, die indexiert oder simultan eingesetzt werden können, zählen zu den neuen Möglichkeiten.
Flexibel für viele Aufgaben gerüstet
Der geschlossene Bearbeitungsraum verfügt über eine manuelle Absaugung von Spänen. Die Absaugung kann auf Wunsch automatisch ausgelegt werden. Für unterschiedliche Bearbeitungsaufgaben stehen als Standardversion acht Werkzeugplätze, aus denen das System die gewünschten Werkzeuge ohne Umspannen automatisch entnehmen kann, zur Verfügung. Der Werkzeugwechsler kann bei Bedarf erweitert werden. Der Bediener wählt zwischen zwei Modi: Entweder wird das Bauteil der Bearbeitung zugeführt (Remote TCP-Anwendungen) oder eingespannt durch den Roboter bearbeitet.
Offline-Programmierung
Der Roboter der Robobox-Bearbeitungszelle muss nicht konventionell „geteached“ werden. Alle kinematischen Bewegungen werden vor Arbeitsaufnahme mit der Software Robotmaster von Mastercam programmiert. Die gesamten Bewegungen des Roboters werden als Kinematik visuell durch Simulation erfasst und optimiert, um dann vor Arbeitsbeginn auf die Festplatte der Bearbeitungszelle geladen zu werden. Anders als beim Teachen eines konventionellen Roboters ist dazu auch kein Urmodell oder Referenzmodell mehr nötig. Der Roboter findet alle Wege ab dem ersten Teil selbstständig und arbeitet von Losgröße 1 bis n die Bauteile ab. Die Robobox verfügt über einen Kollisionsschutz zur prozesssicheren Bearbeitung.
Flexibel im Einsatz
Als Bearbeitungszelle bilden Roboter und Bearbeitungsraum eine Einheit, die als Modul einer universellen Werkzeugmaschine in der Fertigung, bei Bedarf einmal hier oder einmal dort, eingesetzt werden kann. Je nach Ausstattung kann die Robobox klassische Metallbearbeitungen, wie Drehen, Fräsen, Polieren und Schleifen sequenziell übernehmen. Daher kann das Bauteil an Ort und Stelle gefertigt und veredelt werden. Der Roboter übernimmt nicht nur das Be- und Entladen der Werkstücke. Im Rahmen einer durchgängigen Prozesskette werden Vor- und Nacharbeiten am Werkstück vorgenommen – in derselben Programmiersprache, wie die der Werkzeugmaschinen. So entstehen Metallbauteile unterschiedlicher Anwendungsgebiete von Motorenteilen, über Funktionselemente bis hin zu Einsätzen im Werkzeugbau.
Je nach Bauteilgröße oder Aufgabenspektrum werden die Anlagen bei Toolcraft kundenspezifisch dimensioniert. So können große Karosseriebauteile oder Bauteile, die eine hohe Krafteinwirkung des Roboters erfordern mit größeren Robotern bearbeitet werden, während andere Aufgaben eher einen mittleren oder kleinen Roboter mit seinen enormen Zugangsmöglichkeiten im Raum empfehlen. Die Bauraumgröße ergibt sich dabei aus den spezifischen Aufgabenstellungen des Anwenders.
