Weltneuheit für Werkzeughersteller

Sep 09, 2023

Als Weltneuheit hat der japanische Werkzeugmaschinenhersteller Okuma einen Roboterarm in seine CNC-Drehzentren integriert, um wellen- und futterartige Komponenten automatisiert herzustellen. Alle Werkzeugmaschinen des Herstellers werden ausschließlich im Vereinigten Königreich und Irland durch einen Alleinvertreter verkauft und gewartetNCMT.

Eine der ersten Okuma-Drehmaschinen, die über ein internes Armroid-System (Arm Robot Intelligent Design) zum Be- und Entladen von Werkstücken verfügt, ist die LB 3000 EX II, von der eine im Showroom des Vertreters in Coventry zur Vorführung verfügbar ist.

Für die Ausführung unterschiedlicher Aufgaben stehen drei verschiedene End-of-Arm-Effektoren zur Verfügung. Einer dient zum Blasen von Luft oder Kühlmittel innerhalb der Schneidzone. Es kann so programmiert werden, dass es dem Schneidwerkzeug folgt, um zähe Späne aufzubrechen oder den gesamten Arbeitsbereich zu reinigen, wodurch das Spanmanagement erheblich verbessert wird. Ein Rollenendeffektor sorgt während des Schneidens für Halt unter einer Wellenkomponente, um Vibrationen zu minimieren.

Der dritte Endeffektor ist in Kombination mit einem Werkstückstapler ein Zwei-Finger-Greifer zum automatischen Halten wellenförmiger Werkstücke am Umfang zum Be- und Entladen mit einer Tragfähigkeit von 5 kg. Alle drei Endeffektoren sind in der Maschine untergebracht und werden vom Roboter automatisch ausgetauscht.

Ein längerer, leistungsstärkerer Armroid kann in ein zweites Okuma-Drehzentrum, eine Multitasking-Drehmaschine Multus B250II, integriert werden. Der Roboterarm handhabt Werkstücke bis zu 10 kg und verfügt über einen vierten Endeffektortyp mit einem 3-Backen-Greifer zum Halten der Werkstücke an der Stirnseite.

Armroid-Systeme eignen sich ideal für Arbeiten mit hohem Mix und kleinen Chargen. Die längeren Zeiträume des unbeaufsichtigten Betriebs geben dem Bediener die Möglichkeit, Aufgaben in anderen Teilen der Fabrik auszuführen. Aufgrund der begrenzten Anzahl von Werkstücken, die im Lager untergebracht werden können, sind die Zellen jedoch nicht für die Produktion großer Mengen desselben Teils ohne Unterbrechung gedacht.

Während die meisten herkömmlichen Robotersysteme eine komplexe Integration und eine spezielle Schulung des Personals erfordern, ist bei Armroid beides nicht erforderlich. Da der Roboter Teil der Werkzeugmaschine ist, entfällt eine aufwendige Systemintegration. Mit Okumas eigener OSP-P300A-Steuerung gibt ein Bediener die Koordinaten für die Start- und Endpunkte ein und der Roboter führt seine Bewegungen zielsicher aus. Die Roid Navi-Software vereinfacht die Programmierung mithilfe von Bildern und Anleitungen auf dem Bildschirm.

Da Maschine und Roboter nahtlos arbeiten und immer wissen, wo sich die anderen befinden, wird durch die Aktivierung des integrierten Kollisionsvermeidungssystems der Steuerung jeder Zyklus automatisch generiert und gleichzeitig unerwünschte Interferenzen zwischen den beweglichen Elementen vermieden. Neben dem automatisierten Betrieb unter Programmsteuerung ist auch ein manueller Betrieb über einen Impulsgriff möglich, der den Arm mikropositioniert.

Okuma hat außerdem eine Standroid-Automatisierungslösung entwickelt, die auf die Anforderungen kleiner und mittlerer Unternehmen zugeschnitten ist. Die kompakte Zelle, die einen bodenmontierten Roboter enthält, kann neben verschiedenen vertikalen Bearbeitungszentren von Okuma platziert werden, die entweder neu gekauft wurden oder bereits in einer Werkstatt produziert werden.

Derzeit können sechs Okuma-Bearbeitungszentren mit dieser Zelle ausgestattet werden. Ein einfacher Anschluss an die Stromversorgung und ein Netzwerkkabel schließen die Einrichtung ab. Während die Integration herkömmlicher Robotersysteme normalerweise drei Tage dauert, kann der Einbau eines Standroids in einem Tag abgeschlossen werden und es sind keine Sicherheitsbarrieren erforderlich.

Wie Armroid ist Standroid einfach zu bedienen, indem einfach Start- und Endpunkte des Roboterarms definiert werden, während das System Bewegungen automatisch berechnet und Kollisionen vermeidet. Dadurch werden die Rüst- und Testzeiten erheblich verkürzt. Für maximale Flexibilität besteht die Möglichkeit, zwischen automatisierter und manueller Werkstückbe- und -entladung zu wechseln.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass diese Automatisierungslösungen für OEMs und Subunternehmer konzipiert sind, die in der Produktion hoher Mischmengen und geringer Stückzahlen tätig sind und längere Zeiträume unbeaufsichtigten Betriebs nutzen möchten, um Personal anderswo einzusetzen und die betriebliche Effizienz zu maximieren. Sie sind nicht für Fabriken gedacht, die große Mengen derselben Komponente produzieren, oder für den Betrieb im Leerlauf. Beim Einsatz in geeigneten Anwendungen sind die Hauptvorteile eine kompakte Stellfläche, einfache Bedienung, minimale Bedienerschulung, Maschinen-Roboter-Kompatibilität und der Wegfall der Kosten und potenziellen Schwierigkeiten, die mit der Integration durch Dritte verbunden sind.