Sicher und schnell anpacken

Von Andreas Brandt

Beim Transfer von Werkstücken stellen Bleche aufgrund ihres Gewichts sowie unterschiedlicher Oberflächen – von glatt über uneben bis hin zu perforiert – eine besondere Herausforderung dar. Ist zusätzlich ein hohes Maß an Anpassungsfähigkeit erforderlich, müssen Komponenten ein komplexes Anforderungsprofil erfüllen. Einige Anwender setzen daher auf moderne Greiferlösungen – so auch die Kuipers Technologies GmbH aus Meppen. Das Unternehmen, das 1920 als Hufbeschlagbetrieb und Schmiede gegründet wurde, hat sich innerhalb von vier Generationen zu einem High-Tech-Standort in der Blechbearbeitung entwickelt. Angetrieben von über 100 Jahren an Erfahrung und einem steten Innovationsgeist übernimmt der Dienstleister alle Aufgaben in der Prozesskette – von der Idee bis zum fertigen Teil. Mit dem Anspruch, den eigenen Maschinenpark kontinuierlich zu modernisieren und diesen so für die Erfordernisse der Märkte auszurichten, rückten auch die bisherigen Verfahren zum Transfer von Blechen in den Fokus. So sollte die bislang eingesetzte Greifertechnik an den Robotern in der Produktion ein stärkeres Adaptionsniveau erhalten, um von einer höheren Flexibilität zu profitieren. Zugleich durfte es weder bei der Sicherheit noch bei der Effizienz Abstriche geben. Auf der Suche nach einem geeigneten Lösungsanbieter fiel die Entscheidung von Kuipers auf einen langjährigen Partner: den Automatisierungsspezialisten SMC.

Seit über 15 Jahren setzt die Kuipers Technologies GmbH für das Handling von Blechteilen auf Roboter und hat zudem in den letzten sieben Jahren durch sechs automatisierte Kantbänke den Automatisierungsgrad in der Produktion noch weiter gesteigert. Bei der geplanten Investition ging es konkret um das Handling von 20 bis 30 kg schweren Blechen, welche mittels Roboter den automatisierten Abkantpressen und vollautomatischen Biegezellen zu- und wieder zurückgeführt werden mussten. Mit dem Ziel, flexibler zu werden, sollte nun eine selbstentwickelte und adaptive Roboter-Greifertechnik eingeführt werden. „Unser hoher Anspruch bei Kuipers, während der Produktion und dem Verfahren des Roboters die Angriffsfläche flexibel und präzise anpassen zu können und zugleich ein sicheres und effizientes Handling zu gewährleisten, war eine echte Herausforderung“, sagt Wout Borger, Projektingenieur Automatisierung / Digitalisierung bei Kuipers. „Gemeinsam mit dem Außendienst-Team von SMC haben wir uns schließlich für eine Kombination aus Magnetgreifern der Serien MHM-32D und Antrieben des Typs CY3R20-300 entschieden.“ Die pneumatisch gesteuerte Magnetgreiferfamilie MHM basiert auf einem doppelwirkenden Zylinder. Dabei wird ein sich im Inneren befindender starker Permanentmagnet pneumatisch auf das Werkstück zu- oder wegbewegt. So entsteht die hohe erforderliche Haltekraft, respektive wird ein Werkstück abgesetzt.

Dank der hohen magnetischen Haltekraft von 10 bis 1.000 N werden ferromagnetische Werkstücke selbst bei Druckausfall sicher gehalten. Gleichzeitig ermöglicht eine optionale Einstellschraube an der Oberseite, dass sich der Abstand zwischen Magnet und Werkstück und damit die Anziehungskraft flexibel einstellen lässt – beispielsweise beim Kolben-Durchmesser von 50 mm zwischen 230 und 1.000 N. Parallel zu einem festen Halt kommt es so weder zur Verformung oder Beschädigung noch dazu, dass zwei Werkstücke unabsichtlich aufgenommen werden. Zudem sorgen optional montierbare magnetfeldresistente elektronische Signalgeber für eine hohe Prozesskontrolle bei der Abfrage der Kolbenstellung. „Die seitliche Montage der Magnetgreifer ermöglicht uns eine kleine und kompakte Bauform der beweglichen Greifer“, erläutert Marcin Golinski, Automation Engineer und Bindeglied zwischen Produktion und Entwicklung bei Kuipers. „Um eine besonders schonende Aufnahme von empfindlichen Werkstückoberflächen sicherzustellen, können wir außerdem optional einen Gummiring aus Fluorkautschuk am Zylinderkopf anbringen – auch ohne Werkzeug. Wir nutzen diesen Gummiring aber nicht nur für empfindliche Werkstückoberflächen, sondern auch, um die Reibungskräfte zu erhöhen und dadurch das Bauteil in der Kantbank besser ausrichten zu können. Und dank der in den Greifern integrierten Verschiebefunktion mittels der beiden kolbenstangenlosen Zylinder ist es uns jetzt sogar möglich, im normalen Arbeitsablauf zwei Arbeitsschritte zu überspringen und damit massiv Zeit zu sparen. Alles zusammen verschafft uns eine hohe Flexibilität bei der Integration unterschiedlicher Greiferkonzepte und damit mehr Effizienz durch den geringeren Zeitaufwand.“

„Mit dem neuen Greifersystem am Roboter lassen sich drei Seiten eines Bauteils ohne Umgreifen biegen. Da es für alle Anwendungen geeignet ist, können wir nun kontinuierlich und unterbrechungsfrei produzieren“, so Wout Borger, und ergänzt: „Früher mussten wir Bauteile auf einer Vorrichtung ablegen und dann noch einmal neu am Greifer positionieren – jetzt können wir es am Greifer belassen und das Bauteil vor der Kantbank von Seite A auf Seite B verschieben. Indem wir auf das Ablegen und Neuaufnehmen verzichten können, sparen wir etliche Sekunden. So erreichen wir bei einigen Bauteilen eine zeitliche Verbesserung und einen stabileren Prozess. Durch diese Projekte für unsere automatisierten Biegezellen sichern wir unsere Wettbewerbsfähigkeit in der Blechindustrie.“ Kuipers Technologies setzt das neue Greifersystem in einer automatisierten Kantanlage mit einer 5,5 m langen und 600 t schweren Trumpf-Kantbank und einem R2000-210 Fanuc Roboter ein, bei dem Teile bis 125 kg mannlos gefertigt werden. Wout Borger abschließend: „Das gewünschte Ergebnis auch in Sachen Termin- und Budgetauslegung wurde nicht nur erreicht, sondern sogar übertroffen. Wir können das Projekt daher ganz klar als sehr erfolgreich bewerten.“