Robotik 19.09.2008, 19:37 Uhr

Robotersysteme bringen neuen Schwung in die Montageautomation  

Erst die Ausrüstung mit Greifern, Zuführsystemen und Bildverarbeitungstechnik sowie die konsequente Anbindung an Materialflusseinrichtungen machen aus einem Roboter ein produktives Handhabungssystem.

Mobile Industrieroboter bringen frischen Wind in die Produktion. Das will der Thüringer Systemspezialist Henkel + Roth auf der Branchenmesse Motek in der kommenden Woche belegen. Zusammen mit dem Stuttgarter Robotikexperten Neobotix entwickelte das Unternehmen nach eigenen Angaben den weltweit ersten industrietauglichen, mobilen, selbstfahrenden Roboter für Maschinenbestückung und Teiletransport, der ohne feste Zusatzinstallationen auskommt.

Der thüringisch-schwäbische mobile Roboter verfügt über einen Greifarm von 1,8 m Aktionsradius, der Werkstücke bis zu 10 kg handhaben kann, und ist mit einer groß bemessenen Ablageplattform ausgestattet, die ein schnelles Umgreifen sowie Ablegen während der Fahrt erlaubt. Damit ist er für den Einsatz in den meisten Fertigungslinien bestens gerüstet.

Mit einem Akkusatz könne der Roboter eine komplette Schicht ohne „Boxenstopp“ meistern, betonte Henkel + Roth-Chef Udo Henkel. Ein Kameraerkennungssystem stellt dabei sicher, dass der elektronische Helfer nach dynamischer Anfahrt auf die Maschine seine Position selbsttätig korrigiert. Die Positionierfehler bei der Werkstückübergabe lägen so im Zehntelbereich und damit nicht schlechter als bei den menschlichen Kollegen, meinte Henkel.

Das kameragestützte Sicherheitssystem, das den Roboter sofort bremst, wenn er einen geschützten Bereich befährt, schließt Kollisionen mit Mensch oder Maschine praktisch aus. Er kann wie ein menschlicher Werker je nach Bedarf kurzfristig an bestehenden Produktionslinien eingesetzt oder auf andere Stationen „versetzt“ werden, um Auftragsspitzen flexibel abzuarbeiten. „Man nimmt ihn buchstäblich an die Hand und führt ihn auf seinen neuen Arbeitsplatz“, erläuterte Henkel + Roth-Miteigentümer Matthias Roth. Betrachte man die Arbeitsleistung über den Schichtdurchschnitt hinweg, sei die Leistung von Mensch und Roboter bereits vergleichbar. Bei einer Taktdauer von 1 min aufwärts könne der Roboter bei Mehrmaschinenbedienung die Taktzeiten sogar besser ausnutzen als der Mensch. Der „Kollege Roboter verpasst seinen Einsatz nie“, veranschaulichte Henkel. Bei anspruchsvolleren Handhabungsaufgaben sei allerdings die menschliche Hand dem Robotergreifer nach wie vor überlegen.

Industrieroboter zum Anfassen stehen auf der Motek auch im Mittelpunkt des Auftrittes von Motoman Robotec: Neu vorgestellt wird das Modell HP20RN, ein Konsol- oder Shelftype-Roboter mit 20 kg Traglast bei einer horizontalen Reichweite von rund 2 m und einer Genauigkeit von besser als +/- 0,06 mm. „Der Roboter kommt in erster Linie zum Be- und Entladen von Werkzeugmaschinen sowie in der Automation von Kunststoffspritzgussmaschinen zum Einsatz,“ so Vertriebsleiter Heiko Röhrig. Motoman-Systempartner BBK Etikettier- und Sondermaschinenbau aus Beerfelden demonstriert in Stuttgart die robotergestützte Anbringung eines Fahnenetikettes auf einem rohrförmigen, geometrisch schwierigen Bauteil. Und die in Weikersheim ansässige CeraCon zeigt am Motoman-Stand mit ihrem Exponat die Oberflächenvorbehandlung mit anschließendem 1K-Dichtmittelauftrag auf ein Werkstück. Dabei wird das Teil von zwei Motoman-Robotern gehandhabt. Nach dem Auftrag der Schaumraupe härtet diese in einem speziellen Ofen aus. Auch hier wird der Handhabungsprozess vom Roboter übernommen.

Ein neues Abfüllsystem auf Basis von Robotertechnik hat kürzlich der Bremer Honigimporteur Walter Lang installiert. Für die Depalettierung kommt ein vierachsiger Kawasaki-Knickarmroboter vom Typ ZD-250S zum Einsatz. Und ein sechsachsiger Kawasaki-Knickarmroboter vom Typ FS 030L saugt am Ende die Gläser an und befördert sie vom Band in die Verpackungen.

Bei Servus Robotics aus Dornbirn steht dagegen in Stuttgart ein Transportroboter mit aufgebautem Greifarmroboter im Vordergrund. In der Praxis ist das System bereits bei einem Hersteller elektronischer Komponenten im Einsatz. Bei Rafi automatisiert es den durchgängigen Arbeitsprozess: Die Lösung besteht in dieser Anwendung aus zwei Transportrobotersystemen, die sich in zwei unterschiedlichen Produktionshallen befinden und mit einem platzsparenden Fördersystem an der Hallendecke verbunden sind, das zugleich als atmender, dynamischer Pufferspeicher zwischen Produktion und Prüffeld dient.

Die Leiterplatten werden von Mitarbeitern aus den fünf THT-Wellenlötanlagen entnommen, sichtgeprüft, gescannt und in den Werkstückträger (WT) einlegt. Durch das Scannen des Produktes wird gleichzeitig automatisch das optimale Routing für jedes Produkt ausgelöst. Servus übernimmt den vollen WT und liefert im Gegenzug einen leeren WT ab – Leertransporte entfallen so.

„Bevor wir unseren Prozess durchgängig automatisiert und verkettet hatten, dauerte es bis zur Endprüfung der Leiterplatten bis zu drei Tage. Wir hatten oft Reparaturhalden und Serienfehler wurden zwischengelagert“, klagte Albert Wasmeier, Geschäftsführer von Rafi. Durch den perfekten Arbeitsablauf werde heute ein Fehler innerhalb von Minuten entdeckt. „Wir können auf diesen sofort reagieren und es werden von uns keine Fehler mehr auf Lager produziert“, erläuterte Wasmeier und präzisiert die Wirtschaftlichkeit für sein Unternehmen: „Wir amortisieren das Robotersystem in knapp zwei Jahren alleine durch die Reduzierung der Durchlaufzeiten und Minimierung der Reparaturzeiten.“ Dabei seien Platz- und Energieersparnis durch das System noch nicht einmal berücksichtigt worden. E. LANGE/KIP

Prozesskontrolle im Robotersystem vermeidet fehlerhafte Teile in der Serie

  • Dietmar Kippels

  • Edgar Lange

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