Die Aufgabe

Fall 02: Messmaschine mit Bauteilen be- und entladen

Die Firma BERG SPANNTECHNIK fertigt hochpräzise Spannmittel und Komponenten. Vom Rohmaterial zum Endprodukt müssen viele Fertigungsschritte durchlaufen werden – in jeder Operation mit hohen Präzisionsanforderungen. Zahlreiche Komponenten aus der Spanntechnik unterlaufen eine 100-%-Endkontrolle, bevor sie in der finalen Baugruppe verbaut werden. Nach Fertigstellung der einzelnen Dreh-, Schleif- oder

Frästeile mussten die Mitarbeiter/-innen bislang die Bauteile händisch in die Messmaschine einsetzen. Da bei den Drehteilen häufig das Gewinde in den Bauteilen als Bezugsmaß bei der Vermessung diente, wurde dazu ein Gewindeeinsatz ebenfalls von Hand ein- und wieder herausgeschraubt. Eine zu große Kraft beim Anziehen des Gewindes führte zu einem beschleunigten Verschleiß der Einsätze. Wurde der Einsatz nicht komplett eingeschraubt, traten Messprobleme auf. Es galt also, eine Lösung zu finden, wie der Messeinsatz feinfühlig und prozesssicher vor und nach dem Vermessen der Bauteile ein- bzw. wieder herausgedreht werden kann. Weiterhin sollte eine Kommunikation mit der Anlage aufgebaut werden, sodass Bauteile je nach Toleranzvorgabe sortiert werden können. Die Messmaschine verfügte dazu noch nicht über eine geeignete Schnittstelle. Durch den manuellen Ablauf und die manuelle Auswertung des Messergebnisses mussten speziell geschulte Facharbeiter aus der Qualitätssicherung für diese Arbeiten eingesetzt werden. Darüber hinaus wurde die Messmaschine nur einschichtig genutzt. Die Bauteile sollten aber auch mannlos ggf. in einer weiteren Schicht abgearbeitet werden. Um das Personal hinsichtlich der Ergonomie zu unterstützen und um die Facharbeiter anderweitig einsetzen zu können sowie zusätzliche Kapazitäten zu schaffen, entschied man sich für den Einsatz eines Leichtbauroboters (Cobot).

Die Lösung

Durch den Einsatz eines UR5e-Roboters werden nun Fertigteile vollautomatisch auf kleinstem Raum in der Messmaschine vermessen und NiO-Teile separiert.

Die Zulieferung der Teile erfolgt durch entsprechende Warenträger, in denen die Bauteile bereitgestellt werden. Der Messdorn wird über eine Drehvorrichtung in das zu prüfende Bauteil eingeschraubt. Der Schraubfall wird dabei kontrolliert. Der Roboter entscheidet „selbstständig“, welcher der Einschraubvorgänge korrekt abläuft. Wenn die Gewindeverläufe nicht mit einer erwarteten Kraft verschraubt werden können, wird der Vorgang abgebrochen.

Der elektronische 2-Finger-Parallelgreifer ermöglicht es, ohne Umbau das gesamte Bauteilspektrum des Kunden zu greifen. Es wurde eine Schnittstelle geschaffen, die auch das Messergebnis an den Roboter weitergibt. Je nach Auswertung werden die Bauteile nun durch den Roboter zurückgestellt oder aussortiert.

Der Prozessablauf kann nun komplett mannlos erfolgen. So werden die Mitarbeiter/-innen von der monotonen Einlege- und Einschraubarbeit entlastet.

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Das sagt unser Kunde

„Der Einsatz des Cobots ist ein wichtiger Schritt in Richtung Automatisierung und zeigt, wie wir unsere Prozesse innovativ und zukunftsorientiert gestalten. Da wir die personengebundenen Messzeiten so deutlich reduzieren konnten, haben unsere Mitarbeiter mehr Zeit für die fertigungsbegleitende Qualitätssicherung. Das wiederum führt dazu, dass mögliche Fehler noch schneller entdeckt und abgestellt werden können.“

Markus Brockmann

Leitung Qualitätsmanagement

Berg & Co. GmbH Spanntechnik