Stürmsfs / Erl Automation

Roboterschneidanlage sorgt für genauere Fasen und spart Zeit

| Autor / Redakteur: Stefanie Kaufmann / Frauke Finus

Stürmsfs in Goldach hat seine Produktion mit der Roboterschneidanlage Biber von Erl ausgestattet.
Stürmsfs in Goldach hat seine Produktion mit der Roboterschneidanlage Biber von Erl ausgestattet. (Bild: Erl Automation)

Der Schweizer Stahl- und Metallhändler mit eigenem Brennbetrieb Stürmsfs setzt in der Fertigung auf einen hohen Automatisierungsgrad. Für die automatisierte Anarbeitung von Bauteilen für die Schweißnahtvorbereitung kommt seit letztem Jahr ein Fasenschneidroboter Biber der Erl Automation zum Einsatz. Damit erzielt Stürmsfs nicht nur bessere Schneidergebnisse, sondern senkt auch die Produktionszeiten deutlich.

Die Wurzeln von Stürmsfs gehen bis ins Jahr 1835 zurück. Damals wurde das Unternehmen als Eisenwarenhandlung Hedinger & Co. gegründet. 2001 erfolge die Namensänderung zu Stürm AG, ehe sich der Betrieb 2011 mit der Division Stahl + Metall der SFS Locher AG zusammenschloss. Daraus ging die Stürmsfs AG hervor, die heute größter unabhängiger Stahl- und Metallhändler in der Schweiz ist. Neben dem klassischen Handel mit Stahl- und Metallprodukten zählen verschiedene Services zum Leistungsspektrum des Unternehmens – vom Sägen und Bohren über Schleifen und Fasen bis hin zum Autogen- und Plasmaschneiden. Fixzuschnitte in Aluminium, Stahl und Edelstahl durch eines der modernsten Blechservicecenter Europas runden das Angebot ab. Mit insgesamt etwa 260 Mitarbeitern am Hauptsitz in Goldach und fünf weiteren Standorten in der Schweiz, in Österreich und in der Slowakei generiert Stürmsfs derzeit jährlich ein Absatzvolumen von 100.000 t, davon 12.000 t im Zuschnitt.

Roboterschneidanlage fürs Autogen- und Plasmaschneiden

Bislang war bei Stürmsfs für die Schweißnahtvorbereitung eine Roboteranlage im Einsatz. Ein weiterer Teil, der zu bearbeitenden Bauteile wurde auf den zwei Plasmaschneidanlagen mit Fasenaggregat gefertigt. Da der bisherige Schneidroboter den heutigen Anforderungen an eine moderne Produktion jedoch nicht mehr im vollen Maße gerecht werden konnte, hat sich der Stahl- und Metallhändler für eine Neuanschaffung entschieden.

Stürmsfs beliefert Unternehmen aus den unterschiedlichsten Branchen. Entsprechend vielfältig sind die Aufträge – unterschiedliche Fasungen sowohl für Einzelteile, Kleinserien oder Großserien sind zu bewältigen. „Wir wissen heute nicht, was nächste Woche kommt“, so Marcel Meier, Leiter Projekte / Unternehmensentwicklung bei Stürmsfs. Deshalb spielte bei den Anforderungen, die das Unternehmen an eine neue Anlage stellte, neben einer hohen Fasengüte, Wiederholgenauigkeit und Geschwindigkeit auch die Flexibilität eine wichtige Rolle.

Überzeugt hat letztlich eine Roboterlösung aus dem Hause Erl Automation: Stürmsfs hat sich für eine Roboterschneidanlage vom Typ Eco-Biber zum Autogen- und Plasmaschneiden entschieden. Bei dieser Ausführung ist der Schneidroboter auf einem Sockel fix auf dem Hallenboden befestigt. Der Roboter kann einen Arbeitsbereich von 1,5 x 3 m bearbeiten, der in seiner Reichweite liegt. Das Be- und Entladen der Schneidstation erfolgt von vorne. Mittels Lichtschranken wird die komplette Anlage überwacht, sodass im Automatikbetrieb kein Zutritt möglich ist.

Prozesse Plasma und Autogen für jede Schneidaufgabe

Der Automatisierungsspezialist für Schweiß- und Schneidtechnik aus Landau an der Isar hat eine Anlage geliefert, die sich zum Erzeugen von Fasen nahezu jeglicher Art eignet. Ob einfache Fasen, Doppelfasen, Fasen mit oder ohne Steg - mit dem Biber lassen sich unterschiedlichste Anfasungen an bereits formgeschnittene Teile anbringen. Bei Schnitten von oben sind Fasenwinkel von 30° bis 90° möglich, bei Schnitten von der Stirnseite von 15° bis 89°, die Zugänglichkeit für den Brenner vorausgesetzt. Üblicherweise gilt dies alles als sehr aufwendig vorzubereiten und zu programmieren. Dem ist bei diesem Robotersystem nicht so. Das Biber-System von Erl Automation zeichnet sich durch einfache Offlineprogrammierung und Handhabung aus. Dies bestätigt auch Meier: „In wenigen Schritten wird in der Arbeitsvorbereitung das Einzelteil erstellt, der jeweilige Bediener ruft an der Steuerung das fertige Schneidprogramm auf, legt das oder die Bauteile auf dem Schneidtisch auf und startet dann den automatischen Schneidprozess“. Egal ob Serienteile, unterschiedliche Bauteile oder nur Einzelteile geschnitten werden – der Biber erzeugt mit kurzer Vorbereitungszeit Fasen in hoher Präzision und Geschwindigkeit.

Maßgeblich für die Genauigkeit der Anlage ist die Ausstattung mit einem Kuka-Industrieroboter vom Typ KR 60L30HA-ECS mit rund 2.400 mm Reichweite. Dieser ist auf ganzer Linie für hochpräzise Anforderungen konzipiert. Der Roboter ist absolut genau vermessen und bietet dadurch eine herausragende absolute Positioniergenauigkeit. Zudem kommen spezielle Getriebe für eine hohe Bahngenauigkeit zum Einsatz, die für präzise Schnitte unerlässlich ist. Dank der Ausführung ECS sind die Bewegungen (Maschinendaten) für das Plasmaschneiden optimiert. Bei der Plasmatechnik setzt Erl auf eine Hi-Focus 360i Stromquelle für Schnittlängen bis 50 mm. Sie ist ausgestattet mit einer automatischen Gaskonsole, die die Plasmagase für jede Schneidaufgabe bestmöglich mischt – eine eigene Datenbank sorgt für die exakte Regelung der benötigten Gase. Für das Autogenschneiden setzt Erl einen Brenner mit automatischer Innenzündung ein, so kann der Schneidroboter Biber direkt an der Bauteilkante zünden und garantiert damit einen sicheren Betrieb. Schnitte bis 200 mm und ein automatisches Vorwärmen sind möglich. Für beide Prozesse steht Stürmsfs eine integrierte Schneiddatenbank zur Verfügung, die auf der jahrelangen Erfahrung von Erl basiert. Durch Abruf der hinterlegten Datensätze werden die Prozessparameter automatisch eingestellt – so haben auch unerfahrene Bediener die Möglichkeit, in wenigen Schritten die Teileproduktion aufzunehmen.

Binnen weniger Minuten Plasma- und Autogenbrenner austauschen

Eine Besonderheit am Biber ist das einfache Wechseln der Werkzeuge. „Der Werkzeugwechsel ist vergleichsweise schnell zu bewerkstelligen. Dafür werden gerade mal fünf Minuten benötigt“, berichtet Meier. Möglich ist dies durch eine spezielle Werkzeughalterung, mit der binnen weniger Minuten Plasma- und Autogenbrenner ausgetauscht werden können. Die Brenner können schnell und einfach durch eine Schraubverbindung von ihrer jeweiligen Position gelöst, ausgetauscht und an der neuen Position wieder befestigt werden. Bei den Kabel- und Signalleitungen stehen Steckverbindungen zur Verfügung. Durch eine automatische Brenner-Kalibrierung über vermessene Anschlagsysteme in der Brennerhalterung wird der korrekte Tool Center Point (TCP) sichergestellt.

Ausschlaggebend für die Entscheidung, in den Schneidroboter zu investieren, war ein Referenzbesuch bei einem Unternehmen, das eine ähnliche Anlage von Erl in seiner Produktion einsetzt. Der Biber in der Praxis sowie die Erfahrungen des namhaften Mobilkran-Herstellers hinsichtlich Verfügbarkeit und Flexibilität haben den Schweizer Stahl- und Metallhändler letztlich überzeugt. Diese Entscheidung haben die Verantwortlichen bei Stürmsfs nicht bereut. „Von der Planung über die Montage bis hin zum Betrieb sind wir mit dem Biber rundum zufrieden. Mit dem Schneidroboter haben wir unsere Wettbewerbsfähigkeit im Bereich Schweißnahtvorbereitung deutlich gestärkt, nicht nur weil wir wesentlich genauere Ergebnisse erzielen, sondern auch dreimal so schnell Fasen erzeugen wie mit unserem vorherigen Robotersystem“, resümiert Meier. Mit dem System verkürzt Stürmsfs aber nicht nur seine Produktionszeiten. Dank der vielfältigen Möglichkeiten in der Schweißnahtvorbereitung auf dem neuen Schneidroboter werden auch die teilweise zum Fasenschneiden eingesetzten Portalschneidanlagen entlastet.

Weitere konkrete gemeinsame Projekte seien zwar im Moment nicht geplant, aber aufgrund der sehr positiven Erfahrung, die Stürmsfs mit Erl gemacht hat, wäre eine Fortsetzung der Zusammenarbeit durchaus denkbar. „Man sollte niemals nie sagen“, so Meier. Bei steigendem Bedarf nach Fasenteilen sei ein Umstieg auf die nächstgrößere Biber-Variante nicht auszuschließen.

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