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Flexible Roboterzellen

Von der Maschinenbeladung bis zum Teilespeicher – Liebherr schöpft mit Hilfe von Robotern das volle Potential Ihrer Produktion aus

Liebherr Automation für die flexible Produktion

„Automation eignet sich nur für große Stückzahlen“ ist ein altbekannter Mythos – der aber nur für die Produktion in starren Abläufen gilt. Flexible Fertigungssysteme mit Roboterzellen können dagegen mehrere Teilevarianten in unterschiedlichen Losgrößen handhaben. Damit eignen sie sich ideal für die Fertigung kleiner oder mittlerer Serien und ermöglichen alternative Fertigungskonzepte: Bei der Matrixproduktion werden Bearbeitungsschritte auf Fertigungsinseln aufgeteilt und sind nicht mehr an einen festen Takt gebunden. Die Produktion ist flexibler und kann Schwankungen durch Pufferspeicher ausgleichen. Damit werden Stillstände minimiert und die Produktivität maximiert.

Flexible Zellen für flexible Anwendungen

Roboteranwendungen bestechen durch ihre Vielseitigkeit. Liebherr nutzt die gesamte Bandbreite, um Pick-and-Place Aufgaben, Bin-Picking oder Maschinenbeladung umzusetzen. Ob sortieren oder stapeln, kommissionieren oder speichern, wir finden die passende Lösung für Ihr Automationsvorhaben. Neben einzelnen Zellen liegt unsere Stärke vor allem im Systemdenken: Wir verbinden autarke Zellen zu einem funktionalen Gesamtsystem, beispielsweise durch den Einsatz von fahrerlosen Transportsystemen (FTS) für den automatischen Materialtransport zwischen den Zellen.

Anwendung: Maschinenlaufzeiten steigern

Die automatische Beladung von Maschinen ist eine klassische Automationsaufgabe für Roboter. Die Teilezuführung kann per Band, in Kisten oder Drahtgitterkörben erfolgen. Der Roboter vereinzelt die Teile und positioniert sie in der Spannvorrichtung der Maschine. So können Bearbeitungszentren, Dreh-, Verzahn-, Schleif- oder Rundtaktmaschinen automatisiert und deren Produktivität gesteigert werden.

Zusätzliche Funktionen lassen sich auf engem Raum integrieren: Teile können z.B. identifiziert, nach dem Zerspanen gereinigt, vermessen und als Stichproben ausgeschleust werden.

Anwendung: Zerspanung in Chargen

Wenn Werkstücke in gestapelten Drahtkörben, aber auch Blistern oder Kleinladungsträgern eingeschleust werden sollen, wird ein Stapelmodul zur Teilezuführung verwendet. Das erhöht die Autonomie der Maschinen, die durch den Pufferspeicher mehrere Stunden ohne Bedienereingriff produzieren können. Eine Palettierzelle kann an einzelnen Maschinen oder in Zellensystemen mit Roh- und Fertigteilspeichern eingesetzt werden.

Anwendung: Automatisiertes Rüsten

Wenn Maschinen nicht direkt beladen werden und das Rüsten außerhalb des Arbeitsraumes geschehen soll, kommen meist Bediener zum Einsatz, die Vorrichtungen manuell bestücken. Auch dieser Schritt kann automatisiert erfolgen: Werkstücke werden über ein Zuführmodul bereitgestellt, nach Bedarf durch ein Vision System erfasst und vom Roboter richtig orientiert und auf der Spannvorrichtung platziert. Das automatische Spannen erfolgt hier mechanisch durch die Verwendung einer automatischen Schraubereinheit oberhalb der Spanntürme. Alternativ kann auch hydraulisch oder pneumatisch gespannt werden.

Anwendung: Automatisierungsgrad weiter steigern

Liebherr kann nicht nur Werkstückhandling: Mit einem Tool Handling System (THS) automatisieren wir auch das Werkzeugmanagement. Werkzeuge werden in einem zentralen Speicher durch einen Roboter gehandhabt und durch ein Verteilsystem an die Maschinen verteilt.

Das hat mehrere Vorteile:

kleinere Maschinenmagazine, geringere Investition
Kostenersparnis durch zentrale Verfügbarkeit von Sonder- und Schwesterwerkzeugen
höherer Automatisierungsgrad, geringerer Personalbedarf
Produktivitätssteigerung

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Praxiseinblick: Automatisierte Zahnradbearbeitung

Vision Systeme: Ein Auge für Details

Wenn Teile nicht immer auf der gleichen Übergabeposition liegen, kommen Vision Systeme zum Einsatz. Ob in 2D für Anwendungen in der Ebene bis hin zu 3D für den Griff in die Kiste – wir integrieren das richtige System. Liebherr übernimmt für Sie nicht nur die Auswahl, Validierung, Implementierung und Inbetriebnahme eines geeigneten Vision Systems, sondern bietet darüber hinaus eine eigene Software LHRobotics.Vision und ermöglicht Kundenversuche im eigenen Tech-Center.

Der richtige Griff für Ihre Roboterzelle

Greiftechnik kann eine große Herausforderung und ein wesentlicher Erfolgsfaktor sein, damit Teile sicher und von jeder Ausgangsposition entnommen werden können. Unser flexibler Greiferbaukasten in den Größen bis 5 kg, 20 kg oder bis 40 kg kann durch zusätzliche Ausgleichseinheiten und eine 7. und 8. Achse erweitert werden und bietet damit maximale Flexibilität: So gelangen wir auch in den letzten Winkel Ihrer Werkstückträger. Müssen Werkstücke gedreht werden, werden zusätzlich Positioniereinrichtungen zum Umgreifen verwendet. Wie man es auch dreht und wendet: Liebherr macht es möglich.

Zelle mit Grips / Softwarekompetenz

Wenn starr programmierte Bewegungsabläufe nicht ausreichen, beispielsweise bei mehreren parallel arbeitenden Maschinen, machen wir die Zelle „smart“. Dazu arbeiten wir mit Status-abhängiger, modularer Programmierung und können Prioritäten verwalten. Wenn die Komplexität weiter steigt, können wir eine vollumfängliche Zellsteuerung implementieren. Ebenso realisieren wir kundenspezifische Steuerungsanforderungen zur Teileverfolgung wie FIFO und One-Piece-Flow Strategien oder implementieren das Tracking von NIO-Teilen und Stichproben.

Automation jenseits von Pick-and-Place

Zusätzlich zum Transport von A nach B integrieren wir zahlreiche Zusatzfunktionen in Roboterzellen. Teile können nach dem Zerspanen gereinigt, vermessen und als Stichproben ausgeschleust werden. Genauso können Identifikationsmerkmale wie QR-Codes oder RFID Chips aufgebracht und gelesen werden. Prüfaufgaben wie Härteprüfung oder Geometriekontrolle lassen sich ergänzen. So haben wir für einen Kunden ein Vision System integriert, um optisch abzugleichen, ob die geforderten Bearbeitungsmerkmale wie z.B. Bohrungen im Werkstück vorhanden sind und leiten daraus ab, ob der Prozess korrekt ausgeführt wurde. Eine kleine Prüffunktion, die später große Probleme bei der Handhabung verhindern kann.

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Problemlösungsorientierung

Wir sind Möglichmacher. Sie haben ein Problem? Wir entwickeln eine Lösung.

In jahrzehntelanger Erfahrung haben wir schon unterschiedlichste Zellenkonzepte umgesetzt. Daher können wir besonders flexibel und kompetent auf Ihre Wünsche eingehen. Ein Beispiel dafür ist das folgende Projekt, in dem wir eine Bin-Picking Anwendung mit einem Werkstückspeicher für den Linieneingang einer Kurbelwellenlinie kombiniert haben.

Vorher wissen, wie es nachher funktioniert

Bei Automatisierungsprojekten schwingt häufig eine gewisse Unsicherheit mit. Sie setzen zum ersten Mal ein bestimmtes Zellenkonzept um? Ihnen fehlt die Erfahrung im Anwendungsfeld? Sie haben sehr knappe Taktzeitanforderungen?

Wir können durch kompetente Beratung und umfangreiche Simulationsangebote die Unsicherheiten Ihres Projekts im Vorhinein ausmerzen – und wissen, dass es funktioniert. Wir prüfen für jedes Projekt Reichweite und Kollisionen, Lasten und Greifsituationen. Jahrzehntelange Erfahrung und Testmöglichkeiten in unserem Kundenzentrum runden unser Angebot ab.

Automationslösungen mit System

Unser besondere Stärke: die herausragende System- und Lösungskompetenz von Liebherr. Wir kombinieren verschiedene Produkte mit unserer langjährigen Erfahrung, um die passende Lösung für Sie zu realisieren. Das erweitert Ihre Möglichkeiten und erlaubt uns die Auslegung des perfekten flexiblen Fertigungssystems für Ihre Produktion.