Roboter mit Plasma-Brenntechnik ersetzt sieben Maschinen

Walzprofile aufschneiden, Rundlöcher bohren, Markierungen anbringen – und dazwischen immer wieder die Maschine wechseln. Um diese komplexen Prozessabläufe in der Stahlbearbeitung zu vereinfachen, verbindet Burlington Automation CNC-Robotik mit einem hochpräzisen Plasmaschneider. Als erster Betrieb in Europa setzt seit Ende 2010 der Stahlbauer IBB Bönnigheim einen solchen Plasma-Brennroboter ein – und spart je nach Werkstück-Komplexität 20 bis 50 Prozent Zeit.

Ein schlangenartiger Roboterarm, der sich über dem Werkstück windet, um aus jeder Position arbeiten zu können, ist das Markenzeichen der Anlage mit dem treffenden Namen PythonX. Als Klaus Stamm, Geschäftsführer von IBB davon hörte, fuhr er selbst zu Burlington nach Kanada: „Wir haben uns auch in Europa nach etwas Vergleichbarem umgesehen, da ja die Hauptkomponenten Plasmaquelle und Roboter von hier kommen. Allerdings hatte keine der anderen Anlagen eine derart ausgereifte Software, weshalb auch keine eine solche Schnittpräzision erreichte."

So kann der Brennroboter Löcher mit dem halben Durchmesser der Materialstärke herstellen. Dazu können DSTV- und DXF-Daten aus fast allen CAD-Programmen direkt ins System des Roboters übertragen werden. Dieses identifiziert alle Besonderheiten und Abmessungen und generiert automatisch die notwendige Schnittsequenz für das Werkstück.

Ist das Rohteil in die Anlage geladen, prüft der Roboter genaue Lage und tatsächliche Dimensionen, bevor der Schneidevorgang beginnt. Durch dieses Abtasten können nicht nur Walztoleranzen im Material kompensiert werden, das Gerät setzt so nach Unterbrechungen sofort wieder an der zuletzt bearbeiteten Position an.

Arm beliebig positionierbar

Durch die 6-Achs-Konstruktion kann der Arm jede gewünschte Stellung zum Werkstück einnehmen. Hat er die richtige Position, erzeugt der Brenner einen Lichtbogen, wodurch 30 000 °C heißes Plasma gebildet wird, das mit einer Laser-ähnlichen Präzision durch den Stahl schneidet. Eine Druckluftzuleitung bläst die entstehende Schlacke direkt aus. Eine speziell kalibrierte Messrollenmechanik, die eine maximale Abweichung von 1 mm über die gesamte Länge garantiert, bewegt das Bauteil nach Anweisung der Software durch den Arbeitsbereich von circa 1 m2.

Sowohl I-Träger, Winkel, Rechteck- und Quadratrohre als auch Flachmaterial lassen sich damit bearbeiten. Die Anwendungsmöglichkeiten reichen von Längsschnitten über Gehrungsschnitte und Ausklinkungen bis zu Rundlöchern, Schlitzen und Schweißnahtvorbereitung. Auch alle Arten von Markierungen können eingebrannt werden.

Der Brennroboter kann so die Aufgaben von bis zu sieben Einzelanlagen übernehmen: Bohrmaschine, Winkelbearbeitungsanlage, Bandsäge, Markiersystem, Platten-/ Flachmaterialbearbeitungslinie und Ausklink-Maschine. „Dadurch reduzieren sich die Transportzeiten enorm oder entfallen ganz", so Stamm. Musterversuche hätten Zeiteinsparungen von 50 Prozent und mehr ergeben. „Je nach Komplexität des Werkstücks wird die Bearbeitungsdauer um mindestens 20 bis 25 Prozent verkürzt."

Zwei ältere Maschinen, eine Säge-Bohr-Straße und eine Brenn-Bohranlage konnten bei IBB durch den neuen Roboter ausgemustert werden. Spezielle Umbauten der Werks halle waren nicht nötig. Auch das Einlernen sei dank der benutzerfreundlichen Software und der ausführlichen Handbücher sehr schnell gegangen, berichtet Stamm. „Nach einem zweimonatigen Testbetrieb ist der Plasma-Brennroboter inzwischen vollständig in den Fertigungsablauf integriert."

Burlington Automation www.burlingtonautomation.com

Industriebau Bönnigheim GmbH + Co. KG www.ibb-boennigheim.de