Die Kunden der Aumat Maschinenbau GmbH kommen aus dem Automobilsektor und der Zylinderschlossindustrie. Dass dort auch viele findige Köpfe arbeiten, belegen die zahlreichen Patente des Unternehmens, die bereits umgesetzt worden sind. Ob Interessenten von dem hochentwickelten Lieferprogramm ausgereifter Maschinen profitieren möchten oder der Kunde eine spezielle flexible Lösung für seine komplexe Aufgabenstellung sucht: Aumat verspricht, den Kunden hochkompetent zu beraten und ihm die passende Technologie zu liefern. So geschah es auch beim Unternehmen Iseo, einem Schlosssystemhersteller aus Gera, der Aumat um eine passende Lösung für die Bearbeitung und Prüfung seiner neuentwickelten Schlosskerne bat.
Nach einigen Monaten Entwicklungszeit war es den Solinger Spezialisten mit einem eigens für den Kunden konzipierten Bearbeitungszentrum gelungen, diesen kompletten Prozess zu automatisieren. Die circa 20qm große Anlage besteht aus insgesamt zehn variablen Stationen, in denen der Schlosskern mit Bohrungen versehen, gerieben, entgratet, mit Stiften befüllt und verpresst wird. Zum Transport der Kerne kommen sowohl ein Förderband als auch ein Sechsachs-Roboter der Firma Kawasaki Robotics zur Anwendung.
All-in-one-Lösung
Herzstück und Highlight der Anlage ist die Prüf- und Messstation der Schlosskerne mithilfe des Roboters. Zu Projektbeginn standen beim Aumat-Entwicklerteam um Dipl.-Ing. Achim Ihlefeld Gedanken an, den aufwendigen Prüfprozess mittels einer Spannvorrichtung für den prozesssicheren Halt des Schlosskerns und Mikrotastern für die Toleranzauswertung zu lösen. Bei Recherchen stießen die Experten jedoch auf eine völlig neue Idee und Möglichkeit, die den gesamten Prozess entscheidend vereinfachen sollte: Ein spezieller Greifer könnte die zwei Prüfschritte als bequemes All-in-one-System erfüllen. Neben der kompakteren Lösung gäbe es zudem auch weniger Störquellen.
Passend zugegriffen
Auf der Suche nach einem Greifer, der nun genau diese geforderten Eigenschaften besaß, wurden die Verantwortlichen bei der Zimmer Group fündig. Das Technologieunternehmen aus Rheinau entwickelt seit 40 Jahren unter anderem Handhabungslösungen bzw. Greifsysteme für die unterschiedlichsten Branchen. Überzeugen konnte die Zimmer Group die Solinger Entwickler dabei mit ihrem Hybrid-Greifer GPP5000IL. Dieser besitzt einen pneumatischen Antrieb kombiniert mit moderner IO-Link-Technologie. Ventiltechnik, Sensorik, Statusanzeige, Druck- und Temperaturüberwachung sind im Greifer integriert.
Zudem verfügt er über eine Teileerkennung im Bereich von +/-0,05mm bei frei teachbarem Toleranzbereich. Dies war für die Entwickler bei Aumat ein entscheidender Faktor, da in der Prüfstation der Schlosskerne diese auf ihre Maßhaltigkeit (Durchmesser, Position und Länge) hin geprüft werden sollten. Aufgrund der Vielzahl der verschiedenen Schlosskerntypen war es zudem hilfreich, dass im GPP5000IL-Greifer 32 Werkstückdatensätze einprogrammierbar sind. In der SPS lässt sich darüber hinaus eine unbegrenzte Anzahl von Rezepturen ablegen, die der Greifer bei Bedarf kontinuierlich abrufen kann. Angenehmer ‚Nebeneffekt‘ für Aumat ist die bis zu 30 Millionen Zyklen garantierte Wartungsfreiheit des Zimmer-Greifers.
An der Prüfstation werden die vom Band in Kisten zugeführten Schlosskerne vom Roboter in den Hybrid-Greifer GPP5000IL eingelegt und auf den richtigen Durchmesser hin überprüft. Danach wird der Kern für die weitere Bearbeitung ausgerichtet und mittels gefederter Metallstifte, die mit Laserlichttastern abgefragt werden, überprüft, ob die Bohrungen vorhanden und an der richtigen Stelle sind. Anschließend wird das Werkstück durch ein Wegmesssystem vermessen und auf das Vorhandensein einer Kupplungsbohrung inspiziert. Mit dieser ausführlichen Prüfung wird der Schlosskern für die weitere Produktion freigegeben oder als NIO (nicht in Ordnung) vermerkt und aussortiert.
Herausforderungen gemeistert
Für die Aumat-Entwickler galt es, einige anspruchsvolle Hürden zu meistern. So setzte der Kunde beispielsweise die Taktzeit des Ablaufprozesses mit 11s bereits hoch an. Aufgrund der Produktvielfalt musste die Maschine äußerst variabel gestaltet werden, was diese um einiges komplexer werden ließ. Da auch das Platzangebot beim Kunden nur gering ist, musste besonders kompakt gebaut werden. Hier konnte die Lösung der Zimmer Group mit der Anbindung des Greifers über nur eine einzige Pneumatikleitung und IO-Link-Kabel punkten. Zur Zusammenarbeit mit der Zimmer Group äußert sich Herr Müller, Projektleiter bei Aumat, äußerst zufrieden: „Wir hatten nach einer Lösung für ein Problem gesucht und die Firma Zimmer konnte sehr schnell eine Antwort darauf geben. Beflügelt durch diese positive Erfahrung – besonders im Bereich der Elektro- bzw. Hybrid-Greifer – denken wir bei Aumat nun darüber nach, diese in der Zukunft verstärkt einzusetzen.“