Automationszelle Statt Händen helfen Greifer in der Bolzenproduktion

Anbieter zum Thema

KUKA Industries GmbH

SAB Bröckskes GmbH & Co KG

Treston Deutschland GmbH

SCIO Automation GmbH

Mit einer modularen Automationszelle will Mairotec mittelständische Betriebe in der Bolzenproduktion flexibler machen. Herzstück der Lösung für Automatisierungs-Einsteiger zur Be- und Entladung einer Drehmaschine ist ein Cobot von Kuka.

Die Be- und Entladung einer Drehmaschine mit Sechskant-Stahlblöcken, die anschließend in die zylindrische Form eines Bolzens gebracht werden? Eine Alltagsaufgabe in Metallbetrieben. Allerdings eine, die körperlich belastend und monoton ist. Der Mairoflex iisy, eine modulare Automationszelle aus dem Hause Mairotec, übernimmt diese Tätigkeit, und zwar zuverlässig und unermüdlich. Sein Herzstück bildet der Kuka-Cobot LBR iisy 11.

„Gerade im Mittelstand und bei Handwerksbetrieben steigt der Bedarf an Automatisierung bei vielen immer wiederkehrenden Arbeitsschritten“, erklärt Andreas Mathes, Gründer und Geschäftsführer der Mairotec GmbH aus dem thüringischen Ilmenau. „Für den Einstieg ist eine eigene, hochgradig flexible Lösung gefragt, die sich jeder leisten kann“, ergänzt er. Mairotec ist ein Kuka-Systempartner und spezialisiert auf Produkt- und Softwareentwicklung für Automatisierungslösungen. So kam Mathes dazu, mit seinem Team und Kuka den Mairoflex iisy zu entwickeln.

Maschinenbestückung oder andere Tätigkeiten einfach erledigen lassen

Das Be- und Entladen der Drehmaschine mit Stahlbolzen in die „Hände“ dieser Lösung zu legen, ermöglicht es einem Unternehmen, den Prozess vollkommen automatisiert ablaufen zu lassen. Die menschlichen Kollegen können sich anspruchsvolleren und abwechslungsreicheren Aufgaben widmen. „Roboter nehmen keine Arbeitsplätze weg“, meint Mathes. „Sie helfen vielmehr, eine Produktion in Gang zu bringen oder zu halten, für die auf dem Arbeitsmarkt immer weniger Menschen zur Verfügung stehen.“

Der Mairoflex iisy widmet sich auf Wunsch pausenlos derselben Tätigkeit, ohne Ermüdungserscheinungen. Er eignet sich aber auch dafür, flexibel auf sich verändernde Produktionsbedingungen einzugehen. „Die modulare Automationszelle kann in der Lohnfertigung unterschiedlichste Aufgaben übernehmen“, informiert Mathes. „Sie ist transportabel und mit dem Hubwagen im Handumdrehen an einem anderen, bereits ‚geteachten‘ Arbeitsplatz einzusetzen.“

Über das integrierte Nullpunkt-Spannsystem am Boden nimmt die Zelle exakt die Position ein, auf die der neue Arbeitsvorgang zuvor programmiert wurde. „Damit ist beispielsweise der ‚Umzug‘ von der Drehmaschine zur Verpackung der fertigen Bolzen blitzschnell erledigt“, erklärt Mathes.

Leicht bedienbar wie ein Smartphone, schnell wie ein Industrieroboter

Die Voraussetzung für diese außergewöhnliche Flexibilität der Automationszelle schafft das technologische Konzept des LBR iisy von Kuka. „Der Cobot wird seinem Namen gerecht – er ist wirklich ‚easy‘ zu handhaben“, sagt Johannes Landherr, Product Architect bei Kuka. „Die intuitive Bedienbarkeit ermöglicht einen schnellen, produktiven Einsatz ohne Vorkenntnisse.“ Auf Basis des Betriebssystems iiQKA.OS erfolgt das „Teachen“ der Aufgaben relativ einfach durch Handführung. Mit dem Bediengerät Smartpad pro gelingt die weitere Programmierung dann so einfach wie die Nutzung eines Smartphones. Zudem ermöglicht die integrierte Kabelführung und Energiezuführung des LBR iisy einen schnellen und einfachen Werkzeugwechsel.

Spektrum an Traglast und Reichweite der Cobots wird noch erweitert

Die Einsatzbreite der Cobots wird durch neue Modelle noch vergrößert. Zur LBR-iisy-Familie (3, 11 und 15 Kilogramm) sind vor Kurzem Cobots mit 6 und 8 Kilogramm Traglast hinzugestoßen. Damit erweitert sich nicht nur das Spektrum an Traglast und Reichweite. Hinzu kommt die Möglichkeit, höhere Prozesskräfte aufzubringen, zum Beispiel bei Montageapplikationen, sowie eine bessere IP-Schutzklasse. „In dieser breiten Varianz fügt sich der LBR iisy nahtlos in sich schnell verändernde Fertigungsumgebungen ein, die individualisierte Güter herstellen – selbst bei Losgröße 1“, so Johannes Landherr.

All dies ist ganz nach dem Geschmack von Andreas Mathes. „Lasst uns Produkte entwickeln, die wir auch für unser eigenes Unternehmen kaufen würden“, lautet seine Philosophie. Für den Mairoflex iisy sei der industrietaugliche Antriebsstrang des LBR iisy eine wesentliche Voraussetzung. „Er erfüllt alle wesentlichen Industriestandardfunktionen wie Feldbusprotokolle, digitale I/Os, Safety und mehr. So können wir die Automationszelle problemlos in jedes bestehende System unserer Kunden integrieren“, so der Mairotec-Geschäftsführer.

„Der LBR iisy bringt eine extrem hohe Gelenkgeschwindigkeit mit, die ihn nahezu so schnell wie einen herkömmlichen Industrieroboter macht“, unterstreicht Johannes Landherr. „Damit hebt er sich deutlich von herkömmlichen Cobots ab und kann sowohl mit höheren Drehmomenten als auch mit einer höheren Geschwindigkeit betrieben werden.“ Das heiße auch, dass das Hochskalieren von einfachen Handreichungen auf getaktete industrielle Serienfertigung jederzeit möglich sei. Dies öffne den Cobot für ein breites Aufgabenspektrum in Anwendungsbereichen wie dem Maschinenbe- und -entladen, Pick-and-place-Aufgaben und beim Handling. Er könne aber auch in den Bereichen Verpacken und Testen eingesetzt werden.

Unsichtbare Schutzglocke mit 360-Grad-Radarfeld statt Schutzeinhausung

Sowohl bei der Entwicklung des LBR iisy als auch bei jener der Automationszelle Mairoflex iisy spielten Sicherheitsaspekte eine tragende Rolle. Mathes präzisiert: „Statt einer Schutzeinhausung nutzen wir bei unserer Automationszelle ein 360-Grad-Radarfeld von Inxpect, das sich wie eine unsichtbare Sicherheitskugel um den Mairoflex iisy legt. Das System ist so empfindlich, dass es selbst auf ein Augenzwinkern oder Atmen reagiert. Bei physischen Bewegungen in der Sicherheitszone fährt die Automationszelle sofort ihre Geschwindigkeit herunter oder stoppt vollständig und fährt erst wieder an, wenn die Bahn frei ist.“

Der Premiereneinsatz des Mairoflex iisy in der Bolzenproduktion ist geglückt: Auf der Aufsatzgabel liegt eine Nullpunktpalette mit 96 eingesteckten Sechskantstählen. Der Roboter nimmt diese mit dem Greifer auf und führt sie exakt in die Spindel ein, wo das Drehwerkzeug nach dem Schließen der Tür mit der Bearbeitung des Bolzenkörpers beginnt. Anschließend entnimmt der Roboter den fertigen Bolzen und platziert ihn millimetergenau wieder auf der Palette, bevor das nächste Teil an die Reihe kommt. „So kann es weitergehen, rund um die Uhr“, erklärt Andreas Mathes. Das gilt für die Arbeit des Mairoflex iisy gleichermaßen wie für die vielen weiteren Automationslösungen, an denen Mathes und sein Team bereits tüfteln.

(ID:49665745)