Konsequent weiter gedacht

Bei der neuen Chiron FLEXCELL DUO 08 belädt ein Roboter gleich zwei BAZ; das Konzept spart Platz, halbiert die Automationskosten und bietet gleichsam hohe Produktivität wie auch Flexibilität für das 6-Seiten-Komplettbearbeiten

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Ob ein- oder doppelspindlig, die vertikalen Bearbeitungszentren von Chiron gehören unbestritten zu den schnellsten, produktivsten und zuverlässigsten der Welt. Freilich: Mit rekordverdächtig schnellen Werkzeug- und Werkstückwechseln sowie atemberaubend dynamischen Achsen und Spindeln allein geben sich die Tuttlinger längst nicht mehr zufrieden. Denn: Mit kürzesten Span-zu-Span-Zeiten oder auch der Möglichkeit zur Komplettbearbeitung allein, sind die Ratiopotentiale bei der Fräsbearbeitung in der Tat noch nicht ausgeschöpft. In Konsequenz zeigte Chiron zur Metav in Düsseldorf zum Beispiel mit der neuen FLEXCELL DUO 08 einmal mehr, wie sich durch intelligente Turnkey-Lösungen einerseits die Stückkosten ad hoc nachhaltig weiter senken lassen und gleichzeitig der Spagat zwischen Produktivität und Flexibilität zuverlässiger denn je gelingt.


Weniger Investkosten – mehr Profit: Die Chiron FLEXCELL DUO 08 integriert zwei Chiron FZ 08 W (alternativ gibt es die FLEXCELL auch mit FZ 12K W oder DZ 12K W, und in wahlfreier Kombination, also zum Beispiel auch FZ 08 W mit DZ 12K W) mit Werkstückwechseltisch samt Roboter sowie ein Magazin mit Materialpaletten zu einer gleichermaßen wirtschaftlichen wie flexiblen Lösung für die 6-Seiten-Komplettbearbeitung von qualitativ wie geometrisch anspruchsvollen Teilen.

Bei der FLEXCELL DUO hat Chiron den aktuellen Trend – nämlich das Be- und Entladen von Werkzeugmaschinen mittels eines Roboters – konsequent weiter gedacht und analog zur häufig praktizierten Mehrmaschinenbedienung gleich zwei Chiron Bearbeitungszentren FZ 08 W mit einem 6-achsigen Roboter sowie einem Teilemagazin kombiniert. Herausgekommen ist eine gleichermaßen produktive wie flexible Fertigungszelle für das 6-Seiten-Komplettbearbeiten, die ganz nebenbei auch noch mit kostbarer Hallenfläche sehr sparsam umgeht. Der Footprint der gesamten Anlage misst lediglich 3,2 x 3,5 m², wobei an dieser Stelle der Hinweis nicht fehlen darf, dass Zugänglichkeit und Bedienergonomie von Roboter, dem Palettenmagazin für Roh- und Fertigteile sowie der beiden BAZ ohne Einschränkungen vorbildlich ist. Roboter, Teilemagazin und die Wechseltische – mithin die Aufspannvorrichtungen in den BAZ – sind ohne Verrenkungen zugänglich. Gleiches gilt für die spänefalloptimierten und natürlich kühlmitteldichten Arbeitsräume und vor allem für die Werkzeugmagazine.

Die mit Außenabmessungen von 3.240 x 2000 x 3465 mm³ sehr kompakten FLEXCELL DUO 08 bietet höchste Dynamik, Schnelligkeit und Präzision. Für einen Werkzeugwechsel braucht es lediglich 0,5 s. Die Span-zu-Span-Zeit setzt mit 1,5 s Maßstäbe. Alle Maschinenkomponenten sind in ihrem dynamischen und thermischen Verhalten perfekt aufeinander abgestimmt und hinsichtlich ihrer Stabilität für hohe Zerspanleistungen optimiert. So erreichen die Achsen auf ihren Verfahrwegen von 300 x 250 x 250 mm Eilganggeschwindigkeiten bis 60 m/min. Die Spindel dreht bis 27.000 min-1; Anwender können daher sowohl filigrane Werkzeuge prozesssicher einsetzen als auch beim Leistungsfräsen Zerspanvolumina von bis zu 30 cm3/min erzielen. Kurze Stückzeiten sind also selbst bei komplexer Bearbeitung von Haus aus möglich, wobei durch den integrierten Werkstückwechseltisch das Be- und Entladen durch den Roboter hauptzeitparallel erfolgt. Kurz: Die FZ 08 W sind wahre Durchsatzbeschleuniger – das freilich nur solange und in dem Maße wie das Be- und Entladen von Roh- und Fertigteilen mit dem Fertigungstakt synchronisiert abläuft.

Für einen Bediener ist dieser (zudem monotone) Handlingmarathon kaum durchzuhalten. Und geht es dann auch noch in den (allein schon aus wirtschaftlichen Gründen anzustrebenden) Mehrschichtbetrieb, benötigt und bindet das Be- und Entladen solch hoch produktiver Maschinen schnell mehrere Mitarbeiter (für die es fast immer bessere Einsatzmöglichkeiten gibt). Welches Einsparpotenzial hier schlummert, wird deutlich, wenn man einmal unterstellt, dass für eine durchgängig dreischichtige Auslastung von zwei FZ 08 W bei Mehrmaschinenbedienung aufs Jahr gesehen mindestens vier Mitarbeiter erforderlich sind, was bei angenommenen Personalkosten von sagen wir 40.000 Euro im Jahr einen stückkostenrelevanten Kalkulationsblock von 160.000 Euro bedeutet.


Wettbewerbsstärkendes Raumsparwunder: Die Chiron FLEXCELL DUO baut extrem kompakt und ergonomisch. Der footprint der Gesamtlösung misst gerade einmal 3240×3465 mm². Roboter, Teilemagazin und die Wechseltische der beiden BAZ sind ohne Verrenkungen zugänglich. Die Programmierung des Roboters dürfte jedem durchschnittlich begabten Maschineneinrichter schnell zuverlässig von der Hand gehen.

Vergleicht man diesen Betrag mit den Investkosten für den Roboter, das Werkstückmagazin sowie die erforderlichen mechanischen, elektrischen und softaretechnischen Anpassungen, muss man kein Finanzgenie sein, um zu erkennen, dass sich die Chiron FLEXCELL DUO ruckzuck amortisiert.

Gut: Bedingung für ein schnelles Return-on-Investment ist natürlich, dass für die beiden FZ 08 W erstens die passenden Werktücke und diese zweitens in den richtigen Stückzahlen auf dem Fertigungsplan stehen. Allerdings bietet die roboterautomatisierte Doppel-BAZ-Lösung eine sehr weit gesteckte Einsatzflexibilität. Und das gilt um so mehr Chiron die Roboterautomationslösung sowohl für die größeren Modelle FZ 12K W als auch für die Doppelspindelzentren DZ 12K W anbieten kann. Damit nicht genug: Wenn der Anwender es wünscht, bietet Chiron zudem die Option zwei BAZs unterschiedlicher Größe (zum Beispiel FZ 08 W und FZ 12K W) mit einem Roboter zu automatisieren. Aber bleiben wir bei der Metav-Premiere.

Die FLEXCELL DUO 08 verfügt über einen kompakten Teilespeicher (nach dem Paternosterprinzip) der im Standard Platz für 15 Paletten bietet. Kundenindividuelle Lösungen sind möglich. Durch die Verwendung von Paletten sind Aufnahmen für unterschiedliche Werkstücke schnell realisiert und zudem relativ kostengünstig; gleiches gilt für die Werkstückaufnahmen des 4-fach Greifers, der Wendestation sowie den Spannvorrichtungen auf den Wechseltischen der beiden Chiron FZ 08 W.

Die Zahl der im Teilemagazin ablegbaren Werkstücke ist lediglich durch die Fläche von 600 x 400 mm² sowie den Höhenabstand der Paletten im Stapel begrenzt. Das Ein- und Auslasten der Paletten erfolgt absolut prozessneutral, komfortabel durch links wie rechts angebrachte Türen. Die geschlossene Umhausung schützt die Teile vor Schmutz und Mitarbeiter zuverlässig vor Verletzungen. Der Bewegungsraum des Roboters ist durch große Sichtfenster ebenfalls geschützt und zudem von allen Seiten hervorragend einsehbar. Bei der Gestaltung der Palettenaufteilung und ihrer Bestückung mit Teilen haben Anwender größtmögliche Freiheiten. So ist die Bevorratung für das voll automatisierte Abarbeiten unterschiedlicher Teile(-familien), respektive Aufträge möglich, wobei natürlich die Flexibiltät des Vierfachgreifers am Roboter, der Spannvorrichtungen auf den Wechseltischen sowie der adaptierten Wendeeinheit (für das Drehen der Werkstücke zwecks 6-Seitenbearbeitung) Grenzen setzen.


Flexibel und günstig: Durch die Verwendung von Paletten, sind Aufnahmen für unterschiedliche Werkstücke schnell realisiert und zudem relativ kostengünstig; gleiches gilt für die Werkstückaufnahmen des 4-fach Greifers, der Wendestation sowie den Spannvorrichtungen auf den Wechseltischen der beiden Chiron FZ 08 W. Ausblasvorrichtungen für Greifer, Teile und Vorrichtungen sind selbstverständlich anlagenintegriert.

Die maximal vom Roboter handhabbare Traglast (Teilegewicht inklusive Greifer) beträgt 6 kg. Sollten in Bezug auf Werkstückgröße und -gewicht nicht handhabbare Teile auf den Fertigungsplan kommen, lassen sich die beiden völlig autark programmierbaren und lauffähigen BAZs selbstredend auch händisch be- und entladen. Die Autonomie von BAZs und Roboter hat zudem den Vorteil, dass bei Stillstand einer Maschine – sei es wegen Umrüstarbeiten oder Störung – das andere BAZ weiter produzieren kann. Der Zugriff des Roboters auf die Vorrichtungen des Werkzeugwechseltisches erfolgt jeweils von der Seite. Die Fronttüren zur Be- und Entladezone der Wechseltische sowie die Türen zu Arbeitsraum und Werkzeugwechsler sind an beiden BAZs frei zugänglich.

Da Roboter, wie BAZ über eigene Steuerungen verfügen, können Anwender der Chiron FLEXCELL DUO also stets optimal auf unterschiedlichste Anforderungen reagieren. Die Programmierung des Roboters erfordert keine langwierigen Qualifikationsmaßnahmen. Die Teach-in-Programmierung dürfte jedem durchschnittlich begabten Maschineneinrichter bereits nach kurzem Training zuverlässig von der Hand gehen. Und dass die Interaktion zwischen den BAZs und dem Roboter sowohl steuerungstechnisch als auch mechanisch perfekt zusammenspielt, kann angesichts der gesamtverantwortlichen Turnkey-Kompetenz von Chiron wohl ganz einfach unterstellt werden.

Um dieser innovativen Lösung und ihren Anwendern hervorragende Marktchancen zu prognostizieren, braucht es nicht viel Phantasie, zumal die Integration von weiteren „Funktionen“, wie Entgratvorrichtungen, QS-Systeme für Werkstückvermessung und Auswertung oder auch die Steuerung des Roboters durch Vision-Systeme („Griff in die Kiste“) grundsätzlich möglich sind…