03.11.2020   |   Someren   |   Niederlande

Handling ohne Grenzen

HOMAG CNC-Stationärzelle mit Roboterbeschickung – flexible Bearbeitung für Ziernuten oder Lichtausschnitte

„Die neue CENTATQ mit Roboterbeschickung hat eine manuell zu beschickende Maschine von HOMAG ersetzt. Wir wollen die Kapazität der Produktion erhöhen und haben uns für diese Lösung entschieden.“

Toon Snoeijen, Technisch Projektleiter beim Niederländischen Türenhersteller BERKVENS TUR SYSTEMEN BV

Ein Artikel des Türen-Magazins 2020. Mehr Informationen finden Sie hier.

Türen verbinden oder trennen Räumen, könnte der rationelle und zweckmäßige Gedanke sein.  In Wirklichkeit ist es aber viel mehr, denn kaum etwas ist stärker von individueller Persönlichkeit geprägt als die eigenen vier Wände. HOMAG hat eine Bearbeitungszelle konzipiert, die eine klassische Anlage für die Türblattfertigung ergänzt und gerade in Sachen Flexibilität überzeugt. Der niederländische Türenhersteller BERKVENS TUR SYSTEMEN BV hat die Anlage seit 6 Monaten erfolgreich im Einsatz und fertigt Türen noch individueller und trägt damit maßgeblich zur Gestaltung der Innenräume bei.   

Die eigenen vier Wände sind den Menschen in Deutschland am wichtigsten. Dies ergeben wiederholt Umfragen und Statistiken. Sie verweisen klassische Investitionsgüter wie ein Auto oder Elektro-/Unterhaltungsgeräte auf die weiteren Plätze. Der Grund ist einfach gefunden. In den eigenen vier Wänden finden wir Ruhe, sie schenken uns Wohlbefinden und wir tanken Kraft. Der Individualität in Sachen Einrichtung und Gestaltung sind keine Grenzen gesetzt, damit das passende Wohlfühlklima gefunden werden kann.

Bei der Gestaltung der Räume geht es nicht nur um Möbel oder Wandfarben. Das Gesamtkonzept muss stimmig sein und hier spielen die Designs von Zimmertüren auch eine große Rolle. Türen sind eine Bereicherung für Komfort, Funktionalität und Atmosphäre in Räumen. Sie haben unterschiedliche Oberflächen, Kantenformen, besitzen Lichtausschnitte oder Fräsungen, sodass sie sich dem Geschmack und dem Innenraum hervorragend anpassen können.

Automatisierte CNC-Bearbeitung an 2 Bearbeitungstischen

Um der Individualität Rechnung zur tragen und trotzdem eine industrielle Fertigung zu ermöglichen, hat HOMAG als Ergänzung für die Fertigbearbeitung in der Türenfertigung eine CNC-Stationärzelle für die Finalisierung von Türblättern entwickelt, deren Herzstück eine CENTATEQ P-500 bildet. Sie wird automatisch von einem Roboter beschickt, der in X-, Y-Achse verfährt.
Die Zelle schließt direkt an die klassische Durchlauflinie an und bietet eine vollumfängliche Bearbeitung der Türblätter für z.B. Beschläge, Lichtausschnitte oder Ziernuten.  

Der Produktionsablauf lässt sich wie folgt darstellen. Die vorgefertigten Türblätter werden über eine Rollenbahn in die Maschine eingefördert. Hier bilden sie einen Rohteilestapel der dem Roboter als Ausganspunkt für die Beschickung der CENTATEQ dient. Im folgenden Schritt kann das einzelne Türblatt über einen Ausrichttisch gewendet werden. Es wird in die passende Position gebracht und zeitgleich über einen Barcodescanner identifiziert. Der Barcode gibt dem CNC-Bearbeitungszentrum Aufschluss über die Eigenschaften der Tür und die zu erfolgenden Bearbeitungen. Die eigentliche Fräsbearbeitungen der Tür bildet den Hauptbestandteil der Produktion. Die Tür wird nach den Vorgaben des Barcodes gefertigt und bearbeitet.
Durch die automatisierte Bearbeitung werden zeitgleich neue Türblätter mittels des Roboters auf die Ausrichtstation gelegt, Restteile werden mit dem Roboter entsorgt und ein neues Türblatt wird auf der anderen Seite des Bearbeitungstisches der CENTATEQ platziert. Final werden die bearbeiteten Türblätter mittels des Roboters auf den Fertigteilestapel entladen. Alle Beschick- und Handlingvorgänge können unabhängig voneinander gemacht werden. Die Maschine kann im 100% Pendelbetrieb ohne Wartezeiten gefahren werden.

Effiziente Produktion ohne Stillstandszeiten und Zeitverlust

Die Beschickung der Zelle mittels des Roboters bildet den Schlüssel für einen lückenlosen Produktionsablauf ohne Stillstandszeiten. Analog zur Bearbeitung einer Tür auf der CENTATEQ P-500 finden nachbearbeitende als auch vorbereitende Schritte mit Roboterunterstützung statt. Beim „Restteilepicking“ werden ausgefräste Füllungen des Lichtausschnittes vom Roboter entnommen und entsorgt. Dies ist effizienter und schneller, als die Teile z.B. zu zerkleinern. Die fertig bearbeitete Tür wird vom Produktionstisch entnommen und auf dem Fertigeilstapel abgelegt. Im Anschluss kann direkt die nächste Tür über den Ausrichttisch in die passende Position gebracht werden, um sie dann dem CNC-Bearbeitungszentrum zuzuführen, welches nach der Bearbeitung der laufenden Tür nahtlos bereit für die folgende Tür ist. Die an den Schwellenseiten befindlichen Barcodes, die Aufschluss über die Eigenschaften und zu verrichtenden Bearbeitungen geben, ermöglichen dem Roboter auch eine individuelle Sortierung im Anschluss an die Produktion. So können aus einem Rohteilstapel unter Hinzunahme von Schonplatten mehrere Fertigteilstapel gebildet werden, die die Türen z.B. bei einer Menge von 20 Stück in Stapel mit Mengen von 2x 5 und 1x 10 Stück aufteilen. Der Roboter verfährt in die X- und Y-Achse, um die maximale Flexibilität zu gewährlisten und alle funktionalen Stationen wie die Ausrichtstation oder die Abfallkiste zu erreichen und effizient beschicken zu können. Das automatisierte, vollautomatische Teilehandling garantiert nicht nur eine effiziente Produktion, sondert garantiert auch eine gleichbleibende Qualität, volle Reproduzierbarkeit und Ausschussreduzierung.

Hochleistungskonfiguration zur schnellen Bearbeitung von Türen

Nicht nur die Beschickung ist optimal auf die Anforderungen der Türenbearbeitung abgestimmt. Die Werkzeugauswahl und Spindelkonfiguration steht diesem in nichts nach. HOMAG bringt hier eine DRIVE5C+ Fünf- Achs Kopf mit vorgespannter Kreuzrollenlagerung und Spindel mit Drehgeberrückführung in den Einsatz. Die Spindel zeichnet sich durch eine hohe und stabile Leistung über den gesamten Drehzahlbereich und durch eine hohe Präzision der Bewegung aus. Die 28kW Hochleistungsfrässpindel besitzt die Möglichkeit, bis 30.000 1/min zu  drehen. Sie steht für eine hohe Leistung, für großen Abtrag und effizientes Bearbeiten mit kleinen Werkzeugen. Die Spindel hat zusätzlich eine High Performance C- Achse mit hoher Dynamik. Dies ist insbesondere bei Bearbeitungen mit engen Radien oder Ecken wichtig, bei denen die C- Achse mitschwenken muss. Beide Spindeln verfügen über einen Sensor zur Belastungskontrolle mit einer Visualisierungssoftware und einer programmgesteuerten, stufenlosen Absaughaube.
Jede Spindel hat einen eigenen mitfahrenden 10-fach Werkzeugwechsler, so dass immer eine Spindel arbeiten kann, während die andere für die Bearbeitung der folgenden Aufgabe wechselt. Die komplette Anlage ist mit einem untenliegenden, zentralen 18-fach Werkzeugspeicher mit Zugriffmöglichkeit für beide Spindeln ausgestattet.
Die Verfahrwege und Vorgaben zum Fräsen oder Bohren erhält die Maschine über den HOMAG-Projektmanager, der Bausteine zur Programmierung in die Steuerung einspielt. Über eine Beschreibung der Abmessungen, Ausführung von Bändern oder Lichtausschnitten werden die Programme automatisch zusammengeführt. Aber auch individuelle und spontane Anpassungen sind möglich. So können die Konturen von Türen mittels eines Messtasters zur Aufnahme der Bezugskanten ermittelt werden. Die Verrechnung im Programm erfolgt automatisch, bis hin zur Lagekorrektur eines Programms.

Der Wunsch der Kunden und des Marktes nach Individualität im Bereich der Ausschnittbearbeitung für Füllungen oder Glas und der Ziernuten- bzw. Applikationsbearbeitungen steigt. Die Türenhersteller stehen vor einer Herausforderung, um diesem Rechnung zu Tragen. Die CENTATEQ P-500 in Kombination mit dem Roboter steht für eine effiziente Produktion in der Fertigbearbeitung von Türen. Die automatisierten Abläufe und das vollautomatisierte Teilehandling garantieren eine ergiebige und hocheffiziente Durchführung.

 

Toon Snoeijen, Technisch Projektleiter beim Niederländischen Türenhersteller BERKVENS TUR SYSTEMEN BV schildert seine Erfahrungen nach den ersten 6 Monaten mit der CENTATEQ von HOMAG.

1. Warum hat sich BERKVENS für so eine Lösung entschieden?
„Die neue CENTATQ mit Roboterbeschickung hat eine manuell zu beschickende Maschine von HOMAG ersetzt. Wir wollen die Kapazität der Produktion erhöhen und haben uns für diese Lösung entschieden.“

2. Was war Ihnen bei der Konzeption wichtig?
„Das die Anlage genau unsere Ansprüche in Sachen Kapazität und Leistung abdeckt.“ „Außerdem waren wir bauseits räumlich begrenzt und dafür war diese Zelle zur finalen Bearbeitung der Türen genau passend.“ 

3. Was ist Ihr Fazit nach einem halben Jahr Produktion? Wurden die im Vorfeld definierten Anforderungen an die Maschine erfüllt und wie wirkt es sich auf die Produktion aus?
„Ja, die Anlage wurde nach unseren Wünschen und abgestimmten Anforderungen geliefert.“ „Wir sind durch die autonom arbeitende Zelle flexibler geworden und werden unsere Abläufe noch weiter optimieren.“

4. Kann die Maschine auch autonom produzieren, ohne Personal?
„Unsere Produktionsbedürfnisse wurden bei der Zusammenstellung der Anlage voll berücksichtigt und so haben wir die Möglichkeit, mit reduziertem Personaleinsatz, also autonom zu produzieren.“ 

5. Wie zufrieden sind Sie mit der Software und Steuerung der Anlage?
„Wir hatten im Vorfeld ein Wunschpaket mit Anforderungen und konnten dies bei der konzeptionellen Entwicklung mit HOMAG in die vorhandene Software und Steuerung integrieren.“ „Ich kann sagen das wir auch mit der Steuerung der Anlage sehr zufrieden sind.“  

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