Roboterbeladesystem

Roboterbeladesystem mit vertikalem Bearbeitungszentrum VCN-530 SmoothG. - Bild: Mazak

Sicherlich ein Highlight ist die Automatisierung des 2-Spindel-Drehzentrums Multiplex W-200Y mit Portalladesystem. Anstelle eines Werkstückspeichers ist ein Rundschalttisch angebaut, der mit Werkzeugträgerblechen ausgerüstet ist. Dieser Rundschalttisch wurde von Mazak Engineering Deutschland als Werkstückspeicher und Zuführstation konzipiert.

Mazak finden Sie vom 18. bis 22. September 2018 auf der Messe AMB in Stuttgart in Halle 1 an den Ständen C01, C11 und D11.

Er bietet bei kleiner Aufstellfläche Platz für bis zu 200 Werkstücke bei einer Durchschnittsgröße von 60 mm, eine Steigerung um 144 Prozent im Vergleich zum Standard-Speicher. Dies erlaubt längere mannlose Schichten, ein wichtiger Aspekt in Zeiten des großen Fachkräftemangels.
Der Rundschalttisch ermöglicht permanentes hauptzeitparalleles Rüsten und sorgt damit für eine gute Auslastung der hochproduktiven Multiplex-Maschine. Die sehr gute Zugänglichkeit zu Roh-und Fertigteilen ist ein besonderer Vorteil dieser Lösung. Die Automatisierung mit Rundschalttisch ist für alle Einsatzgebiete und Branchen geeignet, optimal bei kleineren Bauteilen in mittleren bis großen Serien.

Wissenswertes über ... Mazak

Mazak richtet zusammen mit der Fachzeitschrift fertigung in diesem Jahr den renommierten Branchenwettbewerb "Dreher des Jahres" auf der AMB aus. Seien Sie dabei, wenn die fünf Finalisten beim spannenden Live-Wettkampf am 20. September in Halle 4, Stand B91, um den Titel kämpfen.

Eine weitere innovative Automatisierungslösung, die auf der AMB vorgestellt wird, ist ein zweifacher Palettenwechsler, der das horizontale 5-Achsen-Bearbeitungszentrum HCR-5000 überaus produktiv macht.
Die Maschine wurde für die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung von Aluminium konzipiert und verfügt über eine Hochleistungsspindel mit 30.000 min-1.
Die Horizontalanordnung der Spindel sowie der Schwenk-Rundtisch gewährleisten die zuverlässige Abführung auch großer Spanmengen wie sie bei der Aluminiumbearbeitung entstehen. Speziell für die 5-Achsen-Bearbeitung wurde die Mazatrol SmoothX Steuerung mit verbesserter Software ausgestattet.

Automatisierung für kleine bis mittelgroße Losgrößen

Für Standard-Drehmaschinen hat sich die Automatisierung mit Roboterbeladesystemen bewährt. Neu ist ein TA 20-Roboter, der im Vergleich zum TA12-Roboter (Werkstückgewichte bis 12 kg) für Werkstückgewichte bis 20 kg ausgelegt ist. Gezeigt wird diese Lösung an einer Drehmaschine QT 250MSY. Die TA 20 ist eine einfach zu programmierende Roboterzelle. Das Automatisierungstool für das Beladesystem ist als App in die Mazatrol integriert, so dass Maschine und Beladesystem perfekt miteinander koordiniert werden. Die Programmierung – auch des Roboters – erfolgt über sehr schnell verständliche, einfache Menüs in der Mazak Smooth-Steuerung, die intuitive Bedienung und extrem schnelle Rüstzeiten gewährleistet. Diese Art der Automatisierung ist ideal für kleine bis mittelgroße Losgrößen in jeder Betriebsgröße.

Ein weiteres Roboterbeladesystem wird am vertikalen Bearbeitungszentrum VCN-530 SmoothG gezeigt. Die VCN hat die höchste Produktivität unter den vertikalen Bearbeitungszentren dieser Größenordnung. Kürzere Zykluszeiten verdankt sie der hohen, maximalen Vorschubgeschwindigkeit von 42 m/min, schnellem Werkzeugwechsel von 2,8 Sekunden und einem guten Beschleunigungs-/Verzögerungsverhalten. Eine Mazatrol SmoothG CNC-Steuerung sorgt für höchste Bedienerfreundlichkeit. Der Belade-Roboter verfügt über eine Standardschnittstelle Profibus und kann dadurch schnell und einfach an sämtliche Maschinen in einer Fertigung angedockt werden.

Schnellere Analyse der Produktionsergebnisse

2-Spindel-Drehzentrum Multiplex W-200Y
Das 2-Spindel-Drehzentrum Multiplex W-200Y mit Portalladesystem mit kleiner Aufstellfläche. - Bild: Mazak

Die 5-Achs-Bearbeitungszentren der Baureihen Integrex und Variaxis sind mit perfekt auf die Maschinen abgestimmten Systemen wie Palettenwechlser und Roboterbeladung automatisierbar. Lösungen wie z.B. Multi Pallet Pool (MPP) gewährleisten den superschnellen Palettentransfer und deutlich längeren Betrieb ohne Bedieneraufsicht, ideal für mannlose Nachtschichten. Das System wird über die Smooth CNC-Steuerung gesteuert, die über die Mazak-Software SMOOTH MPP verfügt. Smooth MPP vereinfacht mit innovativen Funktionen die Auftragsterminierung und ermöglicht die schnellere Analyse der Produktionsergebnisse sowie eine effizientere Systemauslastung. Ein weiteres Plus: Auf die Daten kann auch extern von PCs und Smartphones aus zugegriffen werden.

Neben der Automatisierung ist die Verfahrensintegration ein wichtiges Thema. Das Done-in-one-Prinzip der Mazak Multifunktionsmaschinen bringt Drehen und Fräsen auf eine Maschine mit dem Ziel, Werkstücke in einer Spannlage komplett zu bearbeiten und damit eine Kostenreduzierung, kürzere Zykluszeiten, höhere Genauigkeit und eine höhere Produktivität zu erreichen. Als einer der ersten Anbieter weltweit hat Mazak additive Fertigung und Multi-Funktionstechnologie in einer Maschine vereint.

In Zusammenarbeit mit dem Werkzeughersteller Sandvik integriert Mazak nun das Power Skiving als weiteres Bearbeitungsverfahren in die Multifunktionsmaschinen. Gezeigt wird die Applikation Skiving auf einer Integrex i-500U mit integriertem Reitstock und Werkzeugaufnahme der Größenordnung SK50 mit Capto C8 Werkzeugen. Die Maschinenlösung eignet sich vor allem für die Fertigung von wellenförmigen Werkstücken, aber auch von großen Zahnrädern in kleinen Losgrößen, die beispielsweise in Tunnelbohrmaschinen und Windkraftanlagen Einsatz finden.

Optimierte Durchlaufzeiten

Das anspruchsvolle Konzept der AM-Maschinen integriert das additive Verfahren des Laser-Schweißprozesses in ein 5-Achs Bearbeitungszentrum aus der Integrex Baureihe. Ein eingebauter 1 kW Faserlaser kommt zum Schmelzen des Metallpulvers zum Einsatz, das dann lagenweise mittels austauschbarer Beschichtungsköpfe aufgetragen wird. Diese Köpfe sind im Standard-Werkzeugmagazin der Maschine untergebracht. Der Wechsel zwischen den Werkzeugen für additive und subtraktive Fertigung erfolgt über die intuitiv bedienbare Mazak SmoothX-Steuerung. Die Durchlaufzeiten werden dadurch optimiert.

Das additive Fertigungsverfahren ist bisher auf den Maschinen der Baureihen Integrex und Variaxis integriert. Auf der AMB wird das Additive Manufacturing (AM) auf einer Variaxis j-600/5X AM gezeigt. Es erlaubt das Aufbringen verschiedenster Werkstoffe wie z.B. Edelstahl, Nickellegierungen und Kupfer. Damit sind die unterschiedlichsten Einsatzzwecke möglich, wie beispielsweise die Komplettbearbeitung von Teilen unter Nutzung sowohl der spanabtragenden als auch der additiven Bearbeitungen innerhalb des gleichen Bearbeitungsprozesses oder auch die Reparatur abgenutzter oder beschädigter Teile. Das reibungslose Ineinandergreifen der unterschiedlichen Prozesse wird durch den Einsatz der neuesten Smooth Steuerungstechnologie möglich. Die für die 5-Achsbearbeitung entwickelte SmoothX steuert die hocheffiziente Zerspanung prismatischer, runder oder hochkomplex geformter Werkstücke sowie endkonturnaher Merkmale, die zuvor anhand des integrierten additiven Verfahrens erzeugt wurden.

Bearbeitungszentren mit Sinumerik-Steuerung

Die leistungsstarken vertikalen Bearbeitungszentren der Baureihe VTC sind als VTC 800/30SR mit SmoothX-Steuerung, als VTC-530 und VTC-760C jeweils mit Siemens-Steuerung Sinumerik 828D sl zu sehen. Der Hersteller hat bereits eine große Anzahl von Maschinen aus unterschiedlichen Baureihen mit der Sinumerik 840D sl ausgestattet, mit dem Fokus auf jene Anwender, die ihre Fertigung auf Siemens-Steuerungen ausgerichtet haben. Neu ist jetzt die Ausführung der VTC-530 und VTC-760 mit Sinumerik 828D sl. Das Sinumerik-Paket beinhaltet die CNC-Steuerung, eine Mazak-Spindel mit integriertem Siemens-Motor und Sinumerik-Antriebe und -Servomotoren.

Vertikales Bearbeitungszentrum VTC-760C
Ein vertikales Bearbeitungszentrum der Baureihe VTC mit Sinumerik-Steuerung. - Bild: Mazak

IOT: Mazak Maschinen sind optional mit der MTConnect Schnittstelle kompatibel. MTConnect ist ein offenes Kommunikationsprotokoll zur Datenerfassung von Werkzeugmaschinen, Peripheriegeräten, Sensoren et cetera. Standardisierte Daten können unabhängig von Herstellern oder Modellen zur Verfügung gestellt werden, sodass Unwirtschaftlichkeiten und Ausfallzeiten frühzeitig erkannt werden. Eine große Vielzahl technischer Informationen wie beispielsweise Spindellast, Werkstückzählstand und Achsenvorschubgeschwindigkeit stehen zur Auswertung zur Verfügung. Als Mitglied des Beraterausschusses "MTConnect Technical Advisory Group" hat Mazak MTConnect bereits in der Entwicklungsphase nach Kräften unterstützt und war maßgeblich an der Ausarbeitung dieses neuen Kommunikationsprotokolls beteiligt. ta/nh