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Fast wie beim Ballett

: Cloos


Acht Schweißroboter, zwei Brennerfahrwerke und zwei Handlingsroboter umfasst die Fertigungszelle, die CLOOS kürzlich bei SSI Schäfer installierte und dort nun für höheren Durchsatz sorgt.

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Effizientes Zusammenspiel: Auf engstem Raum agiert die komplexe Technik mit insgesamt 14 Transport- und 60 Roboterachsen – koordiniert von einer übergeordneten S7-SPS und zehn Robotersteuerungen.

Effizientes Zusammenspiel: Auf engstem Raum agiert die komplexe Technik mit...

Bereits seit den 50er Jahren beschäftigt sich SSI Schäfer mit Lagerregalen. Heute gehört das expandierende, mittelständische Unternehmen weltweit zu den führenden Anbietern von Lager- und Logistiksystemen. Das Leistungsspektrum reicht von der Konzeption über die Lagereinrichtung mit Produkten aus eigener Herstellung bis hin zur Realisierung komplexer Logistikprojekte als Generalunternehmer – vom Kleinteile- bis zum vollautomatischen Hochregallager mit 45m Höhe. Kein Wunder, dass bekannte Namen wie der Otto-Versand, IKEA oder große Automarken wie BWM und Porsche beim Aufbau neuer Logistikstützpunkte die Kompetenz von SSI Schäfer nutzen.

„Bei derartigen Anwendungen kommen oftmals Palettenregale zum Einsatz, wie unser PR 600 als geschraubte Version und das PR 350 mit den geschweißten Rahmen“, erklärt Jörg Kassel, Betriebsleiter bei SSI Schäfer. Da das Unternehmen diese Systeme nicht nur als Standardware, sondern auch kundenspezifisch fertigt – von der kleinsten Losgröße bis zu Riesenstückzahlen, in unterschiedlichen Lackierungen und Breiten – herrscht in den Produktionshallen reger Betrieb. „Zweischicht-Betrieb ist die Regel, manchmal müssen wir auch die dritte Schicht fahren, um die Aufträge zeitnah abarbeiten zu können“, so Kassel. Denn die erklärten Ziele seines Arbeitgebers heißen hohe Produktqualität, schnelle Lieferfähigkeit und absolute Termintreue. Für die seit Jahren steigende Nachfrage suchen Jörg Kassel und sein Team permanent nach Optimierungsmöglichkeiten.

Das Ziel: Über 200 Regalprofile pro Stunde

Nach Modernisierung der Lackierstraße
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Während zwei Handlingsroboter die Einstecklaschen exakt positionieren, schweißen vier ROMAT®-Roboter und zwei Brennerfahrwerke im MAG-Verfahren die Längsseiten und Stütznähte der Profile.

Während zwei Handlingsroboter die Einstecklaschen exakt positionieren, schweißen...

nahm SSI Schäfer die vorgelagerte Schweißerei unter die Lupe: „Bei unseren hohen Stückzahlen kamen wir um eine Roboterlösung nicht herum.“ Im nahegelegenen Haiger, quasi direkt vor der Haustür, fand das Unternehmen einen passenden Spezialisten für Roboterschweißtechnik. „Mit den CLOOS-Experten haben wir gemeinsam ein völlig neues Konzept entwickelt, das aus Schweiß- und Handlingsrobotern sowie Brennerfahrwerken besteht“, erinnert sich Kassel. Machbarkeit, Wirtschaftlichkeit, die möglichen Taktzeiten und die hohe Maßhaltigkeit der Endprodukte trieben die Techniker um. Schließlich sollte die neue Anlage 200 Regaltraversen in der Stunde schweißen können, die zwischen 900mm und 4.500mm lang sind.

Die Lösung verblüfft sogar Fachleute: 2 x 4 Schweißroboter plus zwei Handlingsroboter und zwei Brennerfahrwerke arbeiten in der 4m hohen, eingehausten Fertigungszelle auf nur 16,5 x 7 m „Hand in Hand“ mit weiteren Handlingssystemen perfekt zusammen. Bedient wird diese komplexe Anlage von nur drei Mitarbeitern.

Optimierte Arbeitsabläufe

Nachdem die gekanteten Profile von einem Kettenförderer auf den Rollengang der Fertigungszelle übergeben und positioniert sind, führen die beiden Handlingsroboter die linke und rechte Einhängelasche exakt winkelgenau ans Profil, die dort von vier Robotern synchron verschweißt werden. Die beiden innenliegenden Brennerfahrwerke stabilisieren mit sogenannten Stütznähten die Profile an mehreren Stellen, die je nach Länge der Profile variieren.
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Auf einer großen Bühne oberhalb der Fertigungszelle sind die Steuerschaltschränke, die Impulsstromquellen und die Drahtfässer raumsparend platziert.

Auf einer großen Bühne oberhalb der Fertigungszelle sind die Steuerschaltschränke,...

„Durch diese Verbindungen konnten wir die Blechstärke auf nur 1,5 mm reduzieren und gleichzeitig die Steifigkeit unserer Profile erhöhen“, sagt Jörg Kassel. Der Transport zu den nachgeschalteten Schweißstationen der Roboterlinie erfolgt über ein Shuttlesystem, das die Profiltraversen dort sicher in eine Spannvorrichtung einlegt.

Da die Traversen produktionstechnisch mit einer Längentoleranz bis max. 0,5 mm behaftet sein können, ist die Anlage mit einem Messsystem zur Luftspalt-Vermittlung ausgerüstet. Die jeweilige Längendifferenz wird an alle zehn Roboter übermittelt, die daraufhin ihre programmierten Bahnen entsprechend verschieben. „So stellen wir sicher, dass die verschweißten Traversen exakt gleich lang sind, damit sie später perfekt zwischen die Holme der Lagerregale passen“, erklärt Manfred Damm, Leiter des Unternehmensbereichs Sondermaschinen bei CLOOS. Sollte ein Profil Übermaß haben, wird es ungeschweißt durchgeschleust. Die Fertigungsqualität ist dank der folgenden 100 %-Kontrolle dokumentiert und kann sich im wahrsten Sinne des Wortes sehen lassen: „Bei 1.000 Traversen müssen wir höchstens einmal nacharbeiten“, freut sich der Betriebsleiter. Außerdem sorge das spritzerarme Schweißergebnis für die gewünschte hochwertige Optik – und das bei einer Taktzeit von signifikant unter 20 s/Traverse.

74 NC-Achsen müssen koordiniert werden

Damit bei den 74 NC-Achsen – 14 frei programmierbare für den Transport der Profile in der Anlage und 60 Roboterachsen – alles reibungslos läuft, haben sich die CLOOS-Techniker einiges einfallen lassen: Auf der
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Auf nur 16,5 m x 7 m ist in der Fertigungszelle die gesamte Technologie für die Produktion der Regalprofile untergebracht.

Auf nur 16,5 m x 7 m ist in der Fertigungszelle die gesamte Technologie für...

Bühne oberhalb der Fertigungszelle stehen aufgereiht die Schaltschränke mit der übergeordneten Profibus S7-SPS und den ROTROL®-Robotersteuerungen. Ebenso sind hier die Fässer mit der Drahtzufuhr platziert. „140 Tonnen Schweißdraht verarbeiten wir hier im Jahr“, so Jörg Kassel. Die CLOOS-HD-Antriebe führen die Drähte über eine Entfernung von bis zu 13m den Brennern sicher zu.

Für die richtigen Schweißströme sorgen zwölf leistungsprogrammierte 350-A-Impulsstromquellen des Typs GLC 353 MC3-R. Bedient wird die komplette Fertigungszelle komfortabel und übersichtlich über ein Tableau mit 10“-Touchscreen. Die 6-achsigen Industrieroboter ROMAT® 320 schweißen die Regalprofile im MAG-Verfahren.

900 verschiedene Profile sind hinterlegt

Da die CLOOS-Roboter und Peripherien der Anlage über Profibus vernetzt sind, werden die Daten der übergeordneten SPS-Steuerung direkt verarbeitet. So können Eingriffe und Korrekturen sowie die Rüstzeiten auf ein Minimum reduziert werden. Etwa 900 Profiltypen von SSI Schäfer sind programmtechnisch möglich. Die Steuerung verfügt über eine Kommunikationsschnittstelle für die schnelle Diagnose per Datenfernübertragung (DFÜ) durch die CLOOS-Techniker im Werk Haiger. Während des Automatikbetriebs können Korrekturwerte für Laschen und Schweißnähte einfach eingegeben werden. Die grafische Darstellung aller Endlagenschalter und die Statusmeldung der Bauteile in allen Stationen sorgen für eine hohe
Übersichtlichkeit und Prozesssicherheit während der Fertigung. Eine frei programmierbare Schmierüberwachung des Shuttlesystems erhöht die Betriebssicherheit.

„Um mögliche Betriebsunterbrechungen zu minimieren, haben wir hier ein Servicelager mit allen wichtigen Ersatzteilen eingerichtet. Gemeinsam mit dem CLOOS-Rundum-Service vom Werk Haiger sowie von der Werksvertretung Lixfeld in Siegen gab es bisher keine nennenswerten Probleme“, resümiert Jörg Kassel. Neben dem hohen Ausstoß und der gleichbleibenden Fertigungsqualität ist die Anlage auch wirtschaftlich ein Erfolg: Die Investition in die neue Schweißanlage wird sich in kürzester Zeit amortisiert haben.
Effizientes Zusammenspiel: Auf engstem Raum agiert die komplexe Technik mit insgesamt 14 Transport- und 60 Roboterachsen – koordiniert von einer übergeordneten S7-SPS und zehn Robotersteuerungen.
Während zwei Handlingsroboter die Einstecklaschen exakt positionieren, schweißen vier ROMAT®-Roboter und zwei Brennerfahrwerke im MAG-Verfahren die Längsseiten und Stütznähte der Profile.
Auf einer großen Bühne oberhalb der Fertigungszelle sind die Steuerschaltschränke, die Impulsstromquellen und die Drahtfässer raumsparend platziert.
Auf nur 16,5 m x 7 m ist in der Fertigungszelle die gesamte Technologie für die Produktion der Regalprofile untergebracht.


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