FANUC Roboter bieten eine erstklassige Lösung für die Herstellung von Lautsprechergehäusen

Aufgabe: 
Schleifen und Polieren der Oberflächen von Lautsprechergehäusen

Lösung: 
FANUC lieferte drei kraftgeführte Roboter Gehäuseschleifzellen, die ein Schleifen von Gehäuseoberflächen mit einem Schwingschleifer ermöglichen und das Feedback vom FANUC Robot Force Sensor nutzen, um den auf die Gehäuseoberfläche ausgeübten Druck zu regeln. Die drei identischen Zellen führen dieselben Arbeitsvorgänge aus. Jede Zelle ist mit einem M-20iA/M-20 Roboter mit angebautem FANUC Force Sensor und einem Drehtisch ausgestattet. Jeder Drehtisch wird von einem FANUC Servomotor angetrieben und gesteuert.

Ergebnisse:
Um höchste Produktivität zu gewährleisten, verfügt jede Zelle über einen Drehtisch mit zwei Fixpositionen, damit der Roboter auf einer Seite arbeiten kann, während ein Bediener auf der anderen Seite ein fertiges Gehäuse entfernt und ein neues Teil zur Bearbeitung auf der Vorrichtung anbringt. Lichtschranken im Zusammenspiel mit der Geschwindigkeit und Wiederholgenauigkeit des Roboters haben im Vergleich mit dem ursprünglichen manuellen Prozess zu einer beachtlichen Verkürzung der Bearbeitungszeit geführt.

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FANUC M-20iA/M-20 Roboter spielen eine entscheidende Rolle bei der teilweisen Automatisierung des Fertigungsprozesses der Lautsprechergehäuse bei Bowers & Wilkins.

Seit der Gründung des Unternehmens im Jahre 1966 hat sich Bowers & Wilkins anerkanntermaßen zu einem weltweit führenden Unternehmen auf dem Gebiet der Akustik entwickelt. Das umfassende Angebot an Lautsprecherprodukten, die das Unternehmen herstellt, ist hochbegehrt aufgrund ihrer Tonwiedergabe, die Studioqualität hat.

So könnte man annehmen, dass der größte Aufwand dem Design und der Herstellung der Konusmembranen an der Vorderseite der Lautsprecher gilt. Bowers & Wilkins hat jedoch ein ebenso großes Augenmerk auf die Herstellung des Lautsprechergehäuses, das in einigen Fällen den Großteil der Kosten des fertigen Produkts ausmachen kann. Der ausgezeichnete Ruf des Unternehmens für Innovation in Bezug auf Produktdesign und -leistung findet nun sein Pendant in der Einführung innovativer, automatisierter Fertigungsprozesse, und dazu gehören mehrere Roboterzellen von FANUC.

Die akustische Vortrefflichkeit der Lautsprecher von Bowers & Wilkins spiegelt sich wider im revolutionären Design der Produkte des Unternehmens und in ihrer mustergültigen ästhetischen Verarbeitung. Die Wahrung derart hoher Standards setzt Stimmigkeit in allen Bereichen der Manufaktur voraus, insbesondere bei den Abläufen zur Endbearbeitung der Außenflächen der Lautsprecher. FANUC wurde aufgrund seiner Fähigkeit, die hohen Qualitätsstandards von B&W durch Bereitstellung innovativer automatisierter Fertigungssysteme zu erfüllen und somit die Bearbeitungszeit zu verkürzen, zur ersten Wahl des Unternehmens.

In einer Kombination aus FANUC Robotermodellen M20iA/M20 und auswechselbaren Schleifköpfen wird jede der drei Zellen zum Schleifen und Polieren der Oberflächen der Lautsprechergehäuse eingesetzt. Die Wiederholgenauigkeit des Roboters gekoppelt mit dem Feedback vom Robot Force Sensor gewährleistet, dass der Schwingschleifkopf in allen Prozessphasen gleichmäßigen Druck auf die Gehäuseoberfläche ausübt. Der am Roboter montierte Werkzeugwechsler ermöglicht das bedarfsmäßige Auswechseln von Schleifköpfen, entweder während des Prozesses oder am Ende des Roboterzyklus. Eine Zelle enthält insgesamt sechs Schleifköpfe, jeweils drei an einer Seite des Drehtisches. Darüber hinaus kann das System die Schleifscheiben automatisch auswechseln; dazu streift der Roboter die benutzte Scheibe ab und nimmt mithilfe des Force Sensors des Roboters eine neue Scheibe von einem Stapel in der Zelle auf.

Beachtliche Verkürzung der Bearbeitungszeit

Zur Gewährleistung höchster Produktivität verfügt jede Zelle über einen Drehtisch mit zwei Fixpositionen, damit der Roboter auf einer Seite arbeiten kann, während ein Bediener auf der anderen Seite ein fertiges Gehäuse entfernt und ein neues Teil zur Bearbeitung auf der Vorrichtung anbringt. Lichtschranken schützen den Bediener beim Be- und Entladen. Dieses Konzept wie auch die Geschwindigkeit und Wiederholgenauigkeit des Roboters haben im Vergleich mit dem ursprünglichen manuellen Prozess zu einer beachtlichen Verkürzung der Bearbeitungszeit geführt. Die manuelle Feinbearbeitung von Produkten, die zuvor ca. eine Stunde dauerte, kann vom Roboter in weniger als zehn Minuten durchgeführt werden.

Über eine intuitive HMI-Einheit können Bediener eines von sieben Lautsprechermodellen verschiedener Ausmaße auswählen, die vom System bearbeitet werden können. Weiterhin kann der Bediener über die HMI-Konsole die Ausführung eines bestimmten Produkts bestimmen, z. B. Holz, Lack, usw. Nachdem der Roboter seinen Zyklus durchlaufen und der Bediener eine Prüfung vorgenommen hat, können alle Flächen, die eine weitere Bearbeitung erfordern, einzeln ausgewählt werden, um dem Roboter ein Nacharbeiten dieses Bereichs zu ermöglichen.

Ein weiterer wichtiger Faktor besteht darin, dass die Programmpfade des Roboters offline über FANUCs Roboguide Software eingelesen werden. So können neue Programme für zusätzliche Produkttypen entwickelt oder bestehende Programme geändert werden, ohne dass dazu die Fertigung im System unterbrochen werden muss. Techniker von Bowers & Wilkins können der Roboguide Zelle ihre CAD-Dateien für Lautsprecher (IGIS) hinzufügen und das Programm „CAD to Path“ benutzen, um alle Rotorpfade offline zu programmieren. Sobald das Programm fertiggestellt ist, können sie an den Roboter geladen werden.