Das Unternehmen im Fokus
Die BEULCO GmbH & Co. KG ist auf die Herstellung und Bearbeitung von hochqualitativen Produkten für die Wasserversorgung spezialisiert.
Das mehrfach ausgezeichnete Familienunternehmen mit Sitz in Attendorn setzt seit Januar 2020 additiv gefertigte Parallel-Greifer und Sauggreifer für das Werkstückhandling mit Robotern ein und konnte so bereits 200.000 € einsparen.
Projektziele
Hohe Variantenvielfalt und Werkzeugkosten
Die BEULCO GmbH & Co. KG setzt Parallel-Greifer und Sauggreifer für das Werkstückhandling mit Robotern ein und stand vor gleich mehreren Herausforderungen.
Bei der Metallbearbeitung müssen die Werkstücke zwei Schritte durchlaufen. Im ersten Schritt müssen die Bauteile entgratet und im zweiten Schritt zerspanend bearbeitet werden. In beiden Prozessschritten wird die Bestückung der Anlagen durch Roboter realisiert.
Alle gepressten Werkstücke weisen dabei individuelle Konturen auf und des Weiteren gibt es eine Variantenvielfalt von über 300 unterschiedlichen Ausführungen. Zusätzlich hohe Werkzeugkosten führten dazu, dass eine kostengünstigere Alternative zu den bestehenden Metallgreifern gesucht wurde.
Ziel war es kosteneffizient, individuelle und industrietaugliche Robotergreifer zu fertigen.
Auf einen Blick
Lösung
Additive Fertigung mit Verbundmaterialien
Auf der EMO 2019 in Hannover entdeckte Lutz Schopen, Geschäftsleitung Technik, die Technologie der industriellen Markforged 3D-Drucker.
Die Möglichkeit die Bauteile noch während des Drucks mit der Carbon-Endlosfaser zu verstärken, war für Ihn das Hauptkriterium für ein Invest. Er erkannte schnell, dass diese Technologie für BEULCO zu einem Game-Changer im Bereich der Greifertechnik werden könnte. Er erhoffte sich so, eine drastische Kostensenkung im Bereich End-of-Arm-Tooling.
Steile Lernkurve nach anfänglicher Skepsis im Team
Zunächst war das Team skeptisch gegenüber der neuen Technologie. „Wenn das nicht aus Metall ist, kann das nicht halten.“ – war der O-Ton im Team.
Ein erstes Musterbauteil der Mark3D GmbH konnte auf einem eigenen Prüfstand, bei den ersten Tests schnell mit Ergebnissen überzeugen. An diesem Prüfstand konnten erste Verschleißtests durchgeführt und Erfahrungen gesammelt werden. Unter anderem wurde ein eigenes Konzept für die Anbindung des Greifers an den Roboter entwickelt, nach dem ein Umdenken in der Konstruktion stattgefunden hatte.
Die Greifer wurden nun bereits in der Konstruktion für die Additive Fertigung optimiert.
„In 1 1/2 Jahren lief der 3D-Drucker 6500 Stunden. Das entspricht einer Auslastung von rund 70 % im Dreischichtbetrieb. Wir sind von der Hardware begeistert. Die Software ist für die „normalen“ Anwendungen ausreichend. Service und Unterstützung von Mark3D waren immer vorbildlich!“
– Lutz Schopen, Geschäftsleitung Technik, BEULCO GmbH & Co. KG
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Umsetzung
In diesem Zuge wurde die Anbindung der Greifer von einem Kraftschluss zu einem Formschluss verändert. Die Nut des Greifers wird in eine C-Nut des Roboters geschoben, mit einer Platte eingeklemmt und verschraubt. Die Schwachstellen der Befestigung konnten so eliminiert werden. Durch den modularen Aufbau, ist es nun möglich, dass die Greifer in beiden Bearbeitungsschritten an den Roboteranlagen eingesetzt werden können.
Additive gefertigte Greifer übertreffen die Erwartungen:
Kein Verschleiß bei Sauggreifern feststellbar!
„Keine Spielerei, sondern echte Produktionsmittel bei der BEULCO GmbH & Co. KG!“, betont Lutz Schopen. Die neuen additiv gefertigten Greifer halten in 99 % der Anwendungsfälle den Anforderungen stand. Einige der Sauggreifer sind bereits über 200.000 Zyklen im Einsatz und weisen keinen messbaren
Verschleiß auf. Die hohen Belastungen aus schnellen Bewegungen, beeinflussen die Standhaftigkeit ebenso wenig wie auch Kühlschmierstoffe, mit denen die Bauteile in Kontakt kommen.
Des Weiteren konnten die Beschaffungszeiten (Fremdbezug) von 4-6 Wochen auf 1-2 Tage deutlich reduziert werden, im Optimalfall auf 24 Stunden. Dazu kommen gigantische Einsparungen. Insgesamt konnten bereits 200.000 €, bei über 330 gedruckten Greiferpaaren und Sauggreifern eingespart werden.
Der Mark Two 3D-Drucker amortisierte sich somit in weniger als zwei Monaten!
Sauggreifer im Detail
Stahl gefräst
Gewicht: 3194 g
Kosten: 1.145,00 €
Lieferzeit: 4-6 Wochen
Additiv gefertigt
Gewicht: 189g
Kosten: 100 €
Lieferzeit: 24 Stunden
Die Zukunft
Additiv gefertigte Spannbacken
Für die Zukunft sind weiterhin Ersatzgreifer und Greifer in neuen Ausführungen geplant. Hier besteht weiterhin ein regelmäßiger Bedarf.
Als weiteres Anwendungsfeld sieht BEULCO GmbH & Co. KG additiv gefertigte Spannvorrichtungsbacken für die Serienfertigung von Werkstücken auf Drehautomaten und Bearbeitungszentren. Hier steht BEULCO vor Herausforderungen wie starken Kräften und hoher Wärmeentwicklung. Gemeinsam mit der Mark3D GmbH wird hier an einer Lösung gearbeitet.
Lernen Sie mehr über die Anwendungen mit dem MarkTwo!
Für welche Anwendungen eignet sich welche Endlosfaser? Wie konstruiere ich richtig für den Filament-3D-Druck? Was sagen Anwender dazu und wo finde ich weitere Infos? – Genau hier sind Sie richtig! Wir haben einige Informationsmöglichkeiten aufgelistet, über die Sie direkt zu den passenden Antworten kommen.
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Rodenbacher Straße 15
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Telefon: 07361 63396 00
E-Mail: markforged@mark3d.de
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