RILE Werkzeugmagazin

Für die Firma Kordel Antriebstechnik GmbH in Dülmen haben wir ein automatisiertes Werkzeugmagazin mit maßgeschneiderter Kombination aus Hard- und Software entwickelt und gebaut. 

Um eine Fertigung erfolgreich zu automatisieren, ist es wichtig, alle Prozesse genau zu prüfen und neue Abläufe einzuführen. Bei der Kordel Antriebstechnik GmbH in Dülmen werden Getriebeteile montagefertig bearbeitet. Ein entscheidender Aspekt bei dem Projekt war es, die Rüstzeiten zu minimieren, die an den vorhandenen Stand-Alone-Maschinen etwa ein Drittel der gesamten Maschinenzeit beanspruchen. Dieser Anteil sollte in der automatisierten Anlage deutlich niedriger liegen. Hierzu gehört auch, die passenden Werkzeuge für jeden Auftrag bereitzustellen und zu beurteilen, ob die Reststandzeit für den anstehenden Auftrag ausreicht. Das automatische Werkzeugmagazin von RILE mit einer einzigartigen Kombination aus Hard- und Software, bringt nicht nur Ordnung in die Werkzeugaufbewahrung, sondern sorgt auch dafür, dass die Standzeit jedes einzelnen Werkzeugs optimal ausgenutzt wird.

 

 

Das Werkzeugmagazin

Das Werkzeugmagazin ist an den Leitrechner angeschlossen, der alle Aufträge einspielt und koordiniert. Beim Magazin kommt dann beispielsweise folgender Auftrag an: „In zwei Stunden Werkzeuge A, B und C für Maschine 3“. Benötigt ein Auftrag nur wenige Werkzeuge, stellt das Bediengerät diese vorn im Magazinraum auf einem Drehteller bereit. Für umfangreichere Projekte bestückt das Gerät einen Wagen. Jeder Werkzeugträger ist mit einem Chip versehen, den das Bediengerät ausliest. Er enthält Informationen zu Größe, Durchmesser, Kontur und der Reststandzeit des Werkzeugs. So ist zum einen sichergestellt, dass die Standzeit zur jeweiligen Auftragsmenge passt. Zum anderen muss das Magazin die Werkzeugträger platzsparend bestücken. Deshalb sind die Konturen hinterlegt, sodass Kollisionen auf dem Drehteller oder dem Wagen ausgeschlossen sind. Ebenso liest das Bediengerät die Werkzeuge aus, die nach einem Auftrag wieder zurück ins Magazin kommen. Eingelagert werden nur scharfe, einsatzfähige Werkzeuge. Insgesamt bietet das Magazin Platz für 1.000 Werkzeuge. Für die nötige Positioniergenauigkeit sorgen Servomotoren, die das Regalbediengerät mit 1,5 m/s bewegen.

 

 

Von neun auf drei

In der automatisierten Werkzeugverwaltung muss die Anzahl der Werkzeuge begrenzt sein, damit das System produktiv arbeitet. Wurden vor der Automatisierung für jeden neuen Artikel die passenden Werkzeuge zusammengestellt, muss heute ein kleines Werkzeugspektrum eine größere Bandbreite an Werkstücken abdecken. Selbst mit den 1.000 vorgesehenen Werkzeugplätzen lässt sich die Teilevielfalt nicht abbilden. Vor der Automatisierung gab es neun verschiedene Werkzeuglängen; die Anzahl ist jetzt auf drei Standardlängen reduziert. Diese Information muss dann in allen Programmen überarbeitet werden, was bei den 20.000 verschiedenen Artikeln, die Kordel fertigt, einen erheblichen Aufwand darstellt. Innerbetrieblich ist es deshalb notwendig, dass alle Bereiche sich eng abstimmen.

 

Mehr Werkstücke mit weniger Werkzeugen

Die Konstruktion muss künftig mit berücksichtigen, welche Werkzeuge für geplante Vorhaben vorhanden sind, um das System nicht für jedes neue Bauteil anzupassen. Unter anderem aus diesem Grund ist es auch wichtig, zu wissen, wie lang die Werkzeuge überhaupt für die jeweilige Maschine sein können. Hier wurde bei Kordel mit den eigenen Werkzeugen getestet, um die Grenzen herauszufinden. Anhand der Konstruktionszeichnungen wird in der Fertigung geprüft, ob diese Bearbeitung mit vorhandenen Werkzeugen möglich ist. Idealerweise sollten Werkzeuge zum Einsatz kommen, die auf allen fünf Bearbeitungszentren laufen. Andernfalls entsteht hier ein „hausgemachter“ Flaschenhals, der die Produktivität des Systems einschränkt. Auch die Toleranzen sind ein wichtiges Thema für das automatisierte Werkzeugmagazin. Da ein Werkzeug nicht immer auf dasselbe Werkstück trifft, müssen Toleranzen allgemein gültig sein. Entsprechend schmaler ist der Korridor, in dem sich das System bewegt. Wo vorher ein Werkzeug auf ein Werkstück abgestimmt wurde, muss die Toleranz jetzt für alle Werkstücke gelten, die das Werkzeug bearbeitet. Etwa einmal im Monat kommt ein neues Werkstück zum Repertoire hinzu. Aktuell ist das Werkzeugmagazin noch nicht voll besetzt. Welche Werkzeuge viel und welche weniger frequentiert werden, wird sich in der Praxis zeigen.

 

Bearbeitungszentren und Stand-Alone-Maschinen

Das Werkzeugmagazin bedient nicht nur die fünf Bearbeitungszentren in der automatisierten Linie, sondern auch die Stand-Alone-Maschinen, die andere Werkstücke bearbeiten und andere Werkzeuge verwenden. Hier prüft das Programm, welche Werkzeuge verfügbar sind. Die Stand-Alone-Maschinen sind Teil der Werkzeugverwaltung, aber nicht der Automatisierung. Hier ist vorgesehen, dass ein Mitarbeiter einmal pro Schicht die Maschinen abläuft und scharfe Werkzeuge bevorratet. So entsteht keine Wartezeit, wenn ein Werkzeug getauscht werden muss.

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