Flexible Automatisierung für jeden Anwendungsfall

Die flexible Automatisierung von Werkzeugmaschinen wird immer wichtiger für die Anwender und war daher auch auf der Emo in Mailand ein wichtiges Thema. So präsentierte Mazak als Europa-Premiere eine neue flexible Cobot-Automationszelle für Maschinenanwender, die häufig Produktionsänderungen vornehmen. Der neue Ez Loader 10 (wie „easy“ ausgesprochen) ist laut Angaben ein tragbarer Plug-and-Play-Kollaborationsroboter, der sich für Job Shops und Subunternehmer eignet, die mehrere Maschinen mit einer variantenreichen, niedrigvolumigen Auslastung betreiben.

Ein Vorteil des Ez Loader ist die Möglichkeit, ihn schnell und einfach durch die Werkshalle zu bewegen, um verschiedene Maschinen zu unterstützen, betont Mazak. Dies trägt dazu bei, die Bediener zu entlasten. Es werden damit auch die Produktivität gesteigert und Produktionsengpässe beseitigt. Die Automatisierungszelle ist aus einer Zusammenarbeit zwischen Mazak und Fanuc entstanden. Sie besteht aus einem kollaborativen Roboter von Fanuc, der mit einem Kamerasystem, Mazak-Software, einem Tablet-Terminal und einem tragbaren Montageständer ausgestattet ist. Entscheidend ist, dass keine teuren Schutzsysteme erforderlich sind.

Der Ez Loader 10 ist ein Langarmroboter mit einer maximalen Reichweite von 1.200 mm, der ein Werkstückgewicht von 5 kg heben kann. Ez Operation ermöglicht den automatischen Betrieb durch das Platzieren von Werkstücken auf einer von drei Schablonenpositionen. Sobald die Maschine mit einem Kabel verbunden ist, erkennt das Ez Setup das Maschinenmodell und passt sich automatisch an die richtige Position an, indem es mit seinem Kamerasystem drei Positionsmarker liest, die sich auf der Maschine befinden. Dies macht die Zelle innerhalb der Fertigungshalle portabel und ihre Einrichtung ist in weniger als 15 Minuten abgeschlossen, heißt es von Herstellerseite. Schließlich ermöglicht das sogenannte Ez Custom die einfache Erstellung von Bewegungsmustern über die manuelle Bedienung des Roboterarms und die durch ein separates Tablet-Terminal definierte Bewegungsreihenfolge.

Das 5-Achs-Bearbeitungszentrum CV5-500 zeigte Yamazaki Mazak auf der Messe mit der neuen voll integrierten Plug-and-Play-Teilladelösung MA-20/400. Die integrierte Zelle bietet eine kostengünstige und kompakte Automationslösung, die sich ideal für Subunternehmer, Start-ups und Job Shops eignet, die prismatische Komponenten in mittleren bis kleinen Losgrößen automatisieren möchten, so der japanische Hersteller. Das Bearbeitungszentrum wurde für die einfache Integration einer Automatisierung mit einem Zugang für die Roboterbeladung entwickelt, der an der Seite der Maschine positioniert ist und den Bedienern ungehinderten Zugang zum Arbeitsbereich bietet.

Die vielseitige Maschine hat einen Tisch mit 500 mm Durchmesser und hebt sich laut Angaben aufgrund ihrer verwindungssteifen Portalbauweise mit zapfengelagertem Tisch, der in Y-Richtung unter dem Portal verfahren wird, von den anderen Maschinen dieser Kategorie ab. Die Eilganggeschwindigkeiten von 36 m/min in der X-, Y- und Z-Achse lassen sich durch eine optionale Hochgeschwindigkeitsspindel mit 18.000 min^-1 und 18,5 kW noch steigern.

Der Hauptvorteil der MA-Roboterlösung (Mill Assist) ist laut Mazak die Möglichkeit, die Produktionszeiten auszudehnen. Hochqualifizierte Bediener werden so entlastet, um sich wertvolleren Aufgaben wie Programmierung und Einstellung widmen zu können, während das automatisierte System die sich wiederholenden Be- und Entladeaufgaben übernimmt. Die Zelle bietet auch das Potenzial, die produktiven Stunden der Maschine mit unbemannter Fertigung entweder über Nacht oder am Wochenende zu verlängern, heißt es weiter.

Der Austausch von Rohmaterial und fertigen Komponenten an der Maschine erfolgt durch einen Roboter mit 20 kg Traglast und Doppelgreifer für gleichzeitiges Be- und Entladen. Dies führt zu einer Minimierung der Nebenzeiten. Darüber hinaus bietet die MA-Lösung dank einem CE-konformen zaunlosen Sicherheitssystem, das mit einem Lichtvorhang betrieben wird, einen sicheren, ungehinderten Zugang zum Roboterbereich.

Die neue Integrex-i-H-Serie von Mazak sind automatisierungsfähige Multi-Tasking-Werkzeugmaschinen, die Dreh- und B-Achsen-Fräsvorgänge in einer kompakten Einheit kombinieren. Die i-H-Serie umfasst 23 Modelle und ist mit Smooth Ai ausgestattet, der KI-basierte Steuerung von Mazak mit der Fähigkeit des maschinellen Lernens. Auf der Emo in Mailand zeigte Mazak zwei Modelle: Die Integrex i-250H ST hat ein 8“-Futter und ist mit einer Hochgeschwindigkeits-Hauptspindel mit 5.000 min^-1 und 22 kW sowie einer Zweitspindel mit 5.000 min-1 ausgestattet. Die größere Integrex i-450H ST verfügt über eine Hauptspindel mit 3.300 min^-1, 37 kW und eine 4.000 min^-1-Zweitspindel. Beide Maschinenmodelle bieten einen 300-mm Hub der Y-Achse und eine B-Achse mit einem Drehbereich von 240° für uneingeschränkte Konturbearbeitung mit einer kompakten Frässpindel mit 12.000 min^-1 und 24 kW.

Grundlegend für das Design der i-H-Serie ist laut Mazak die wachsende Anforderung an die Automatisierung. Sämtliche Maschinenmodelle der Serie sind daher mit gerade verlaufender Front ausgelegt, während das Werkzeugmagazin hinten angeordnet ist. Dadurch ergibt sich ein verbesserter Zugang für frontal angeordnete Automatisierungssysteme, insbesondere für Gelenkroboter, die verschiedene Aufgaben durchführen können. Gleichzeitig hat der Bediener ungehinderten Zugang zum Arbeitsraum. Das an der Rückseite angeordnete Werkzeugmagazin für 38 Werkzeuge hält die Aufstellmaße der Maschine so gering wie möglich, kann bei Bedarf aber auch auf die Unterbringung von 74 oder 112 Werkzeugen umgerüstet werden, heißt es weiter. Der Bediener hat Zugang zum Magazinbereich hinten an der Maschine, kann Werkzeuge aber auch von vorne laden und entladen.

Für die ST-Modelle stehen zwei untere Revolver-Designs zur Auswahl. Das Modell vom „Typ A“ ist eine orthogonale Version mit symmetrisch entgegengesetzter Anordnung zum oberen Frässpindelrevolver. Es verfügt über zwölf Positionen und bietet eine Fräsleistung von 10.000 min^-1 und 7,5 kW. Der Revolver eignet sich nach Herstellerangaben für den Ausgleichsschnitt und kann durch eine optionale hydraulische Lünette, die direkt auf der Revolverfläche montiert ist, noch flexibler gestaltet werden. Das Modell vom „Typ B“ verfügt über eine Schrägbettanordnung mit neun Werkzeugpositionen und 6.000 min^-1 für angetriebene Werkzeuge. Das Design des Schrägbettrevolvers ermöglicht die Bearbeitung mit demselben Werkzeug auf beiden Spindeln, wodurch die Anzahl der benötigten Werkzeuge reduziert wird, so Mazak.

Sämtliche Modelle der i-H-Serie können mit Automatisierungssystemen einschließlich Stangenladern und Robotersystemen betrieben werden. Die Smooth RCC-Steuerung (Robot Cell Controller) von Mazak erweitert beide Modelle um Automatisierungsfunktionen wie die Überprüfung von Werkzeugen und Vorrichtungen, während der Robot Setup Assist eine effiziente Programmierung des Roboters in demselben Koordinatensystem wie die Maschine ermöglicht. Beide Funktionen sind über die Smooth-Ai-Schnittstelle zugänglich.

Auf der Emo war die Integrex i-250H ST mit dem Plug-and-Play-Automationssystem TA-35/270 ausgerüstet, mit dem die Auslastung erhöht und die Arbeitskosten gesenkt werden können, hebt Mazak hervor. Mit einem Durchmesser von 270 mm und einer Nutzlast von 35 kg bietet die TA Automation eine großzügige Werkstückkapazität. Die Sicherheit des Bedieners wird durch einen beidseitigen Stahl- und Acrylschutz gewährleistet, der durch einen Laser-Bodenscanner mit zwei Betriebszonen ergänzt wird. Wenn der Bediener die Warnzone betritt, verlangsamt sich der Roboter sofort auf 10 % seiner programmierten Geschwindigkeit, der Eintritt in den geschützten Bereich führt zu einem sofortigen Stopp. Die Roboter-Bedienoberfläche ist in die Smooth Ai CNC der Maschine eingebettet und gewährleistet den Angaben zufolge eine nahtlose Schnittstelle zwischen Roboter und Maschine, mit einer schnellen und einfachen Einrichtung für jeden neuen Auftrag. Die Programmierung der Zelle erfordere kein spezielles Roboter-Programmierwissen. Die TA-Serie zielt laut Mazak darauf ab, die Produktivität und Rentabilität sofort zu steigern und den unbemannten Betrieb zu ermöglichen, um die Maschinenauslastung zu optimieren. Sie eigne sich besonders gut für kleine bis mittlere Losgrößen.

rk