Das an den Industrieroboter angedockte Basismodul R-C2.

Ausgabe 05 | 2021

Der spannende Durchgriff für mehr Produktivität

Gressel AG

Mit dem systemfähigen Modular-Konzept des greifenden Zentrischspanner R-C2 von Gressel realisiert der mittelständische Maschinen- und Werkzeugbau Karlheinz Baier GmbH robotergestützt die vollautomatische 6-Seiten-Komplettbearbeitung.

Qualität, Termintreue und Kundenorientierung auf der einen Seite, alle für die wirtschaftliche Präzisionszerspanung relevanten Technologien, modernes Equipment und hochqualifizierte Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter auf der anderen Seite – diese Grundphilosophie kennzeichnet seit knapp 40 Jahren die stets zielgerichteten Aktivitäten der Karlheinz Baier GmbH, Maschinen- und Werkzeugbau in D-87459 Pfronten/Allgäu. Gegründet vom Vater des heutigen Inhabers und Geschäftsführers, Karlheinz Baier, fokussierte sich das Unternehmen von Anfang an auf die Dienstleistung «Präzisionszerspanung» und stellte für verschiedene Maschinenbaubetriebe zunächst vor allem klassische Frästeile her. Um die steigenden Bedürfnisse der Kunden nach kubischen wie zunehmend auch rotativen Bauteilen befriedigen zu können, kam später die Drehteile-Fertigung hinzu, und bereits ab 1985 erfolgte der Einstieg in die CNC-Technik. Sukzessive wurde das Technologie-Portfolio erweitert, damit die Kunden terminflexibel aus einer Hand bedient werden können. Dazu führte Karlheinz Baier aus: «Die permanente Verfügbarkeit aller für die Präzisionsbearbeitung zu nutzenden Technologien half uns zum einen neue Kunden zu gewinnen. Zum anderen konnten wir so auch konjunkturell bedingte schwierigere Zeiten durchstehen, ohne zum Beispiel an der Personalschraube drehen zu müssen. Dank modernster Technologien bieten wir stets hochinteressante Arbeitsplätze für bestens ausgebildete Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter, sodass Themen wie mangelnde Motivation oder gar Fluktuation für uns Fremdwörter sind.» Dass diese Philosophie nicht nur auf dem Papier steht, sondern buchstäblich gelebt wird, lässt sich unter anderem am nachdrücklichen Investment in die vollautomatisierte Teilefertigung ablesen. So geschehen im Jahr 2020 mit der Beschaffung eines weiteren 5-Achsen-CNC-Bearbeitungszentrums von Heller, das den Einstieg in die robotergestützte Werkstückbeschickung markierte.

Kernfrage: Ab wann macht vollautomatisches Teilehandling Sinn?
«Wir haben uns im Team schon länger sehr intensiv mit der automatischen Beschickung der BAZ befasst, kamen aber vor allem wegen des grossen Werkstückspektrums unserer breiten Kundschaft nicht auf einen Nenner. Das änderte sich jedoch, als wir ein ­neues BAZ von Heller beschafften und uns deren Automatisierungstechnik-Partnerunternehmen STS Maschinendienstleistung GmbH sowie der Werkstückspanntechnik-Spezialist Gressel AG mit einer robotergestützten Komplettlösung für das vollautomatische Werkstückhandling zu überzeugen wussten. Mit dem völlig neuen Ansatz von Gressel, nicht eine grosse Anzahl unterschiedlichster Bauteilgreifer und Spannmittel sowohl vorhalten als auch zeitaufwändig rüsten und handhaben zu müssen, sondern mit der Kombination aus Robotergreifer und Zentrischspanner nur einige wenige Spannmittel zu benötigen, löste sich für uns sozusagen der gordische Knoten. Jetzt waren wir da, wo wir immer hin wollten, nämlich trotz einer in Teilegrössen und Stückzahlen flexiblen Teilefertigung die 6-Seiten-Komplettbearbeitung im vollautomatischen Prozess realisieren zu können», so Karlheinz Baier zur Entscheidung «pro» Vollautomatisierung. Tatsächlich stellt das Greif- und Spannsystem R-C2 der Schweizer Gressel AG, CH-8355 Aadorf, in der Praxis den Schlüssel zur besagten vollautomatisierten 6-Seiten-Komplettbearbeitung dar. Denn ab Beschickung des Werkstückspeichers mit Rohteilen bis zur Entnahme der rundum fertig bearbeiteten Werkstücke aus dem Werkstückspeicher sind keine manuellen Eingriffe mehr nötig. Möglich machen dies einerseits das an den Industrieroboter anzudockende kombinierte Greif- und Spannmodul R-C2, andererseits die in den Prozessablauf integrierte Umspannstation beziehungsweise 6-Seiten-Station R-C2, des Weiteren die Zentrischspanner R-C2 80L-130 sowie R-C2L-160, und schliesslich das auf dem ­Maschinentisch zu installierende Nullpunkt-Spannsystem, in dem Fall das Vero S mit Konsole von Schunk.

Lösung: Greifer-/Spanner-Kombination plus 6-Seiten-­Umspannstation
Andreas Brunhofer, Produktspe­zialist Automation bei Gressel AG: «Das modular-kompatible Greif- und Spannsystem R-C2 besticht durch seine Systemfähigkeit und Unabhängigkeit und kann somit an jeden entsprechend leistungs­fähigen Industrieroboter sowie an jedes CNC-Bearbeitungszentrum adaptiert werden. Im konkreten Anwendungsfall beim Kunden Baier besteht der Lieferumfang seitens Gressel AG aus einem R-C2 Modul RCM.000.001.01 für den Industrieroboter, einer 6-Seiten-Station RCM.001.001.01 zum Umspannen, drei Stück Zentrischspanner R-C2 80 L-130 CGM.080. 043.01, zwei Stück Zentrischspanner R-C2 125 L-160 CGM.125. 043.01 und einer Konsole Vero S komplett RCA.000.002.01. Die ­Integration wurde in Zusammenarbeit mit dem Systemhaus vorgenommen, sodass der Kunde eine betriebsbereite Anlage erhielt, die er ohne grossen Schulungsaufwand kurzfristig in Betrieb nehmen konnte.» Mit der Vorhaltung der Zentrischspanner R-C2 80 L-130 und R-C2 125 L-160 – im systemintegrierten Spanntechnik-Magazin – sieht sich Baier sehr gut gerüstet, das in Dimensionen von wenigen Millimetern bis etwa 500 mm Kantenlänge vorkommende Werkstückspektrum weitestgehend abdecken zu können. Zumal das R-C2 Modul bei einem Eigengewicht von 3,8 kg ein max. Transportgewicht (inkl. Spannmittel) von 35 kg erlaubt und die Werkstücke mit einer max. Spannkraft von 30 kN fixiert werden. Ausserdem erlaubt das praxisgerechte Layout der neuen Fertigungsanlage bei Bedarf tagsüber zum Beispiel individuell-manuelles Teilehandling, etwa bei der Einzelteilfertigung kritischer Werkstücke, während die Abarbeitung der im Werkstückmagazin platzierten Teile in der zweiten und dritten Schicht sowie am Wochenende vollautomatisch abläuft.

Die Erfolgsbilanz: Aus 1 mach 3!
«In einem Durchlauf die 6-Seiten-Komplettbearbeitung realisieren durch Integration von OP 10 (Zentrischspanner per Roboter seitlich in die 6-Seiten-Station/Umspannstation einfahren, Werkstückübergabe in den Zentrischspanner und OP 10 Werkstück-Übergabe in OP 20 Zentrischspanner) und weitergehend OP 20 (Werkstück andrücken und spannen im OP 20 Zentrischspanner), das gibt es in dieser Form und Präzision nur von Gressel und erlaubt uns die vollautomatisierte sprich: mannlose Fertigung. Unproduktive Nebenzeiten durch Rüsten und Spannmittel-Handling entfallen fast gänzlich, wir produzieren nun noch schneller und erhalten pro Zeiteinheit noch mehr Qualitätsteile – das ist für uns als Zerspanungstechnik-Dienstleister schon ein gewichtiges Wort. Zumal wir dafür nicht mehr eine grosse Anzahl an Spannmitteln benötigen und die Maschinenbediener, hinsichtlich Handhabung von Spannmitteln sowie Werkstücken, deutlich entlastet werden. Aktuell sind bei uns 16 Fräsmaschinen beziehungsweise Bearbeitungszentren im Einsatz, davon die drei 5-Achsen-BAZ von Heller. Auf Grund der guten Erfahrungen planen wir die beiden anderen Heller-BAZ ebenfalls zu automatisieren und dadurch unsere Wettbewerbsfähigkeit weiter zu stärken. Denn in Summe haben wir mit der Automation an dem Be­arbeitungszentrum aus einem 1-Schichtbetrieb einen 3-Schichtbetrieb plus X gemacht», so Karlheinz Baier in seinem Resümee zum geglückten Einstieg in die Vollautomatisierung.

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22. bis 24. Juni
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September

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