Leichtbaugreifer SLG von Schmalz Automatisierte Bestückung: Sicher und effizienter

Von Silvano Böni

Für die Lang Metallwarenproduktion zahlt sich die Investition in eine Automatisierungslösung aus: Der individuelle Leichtbaugreifer SLG von Schmalz handhabt Stanzbiegeteile schnell und zuverlässig und erhöht damit die Produktivität deutlich. Der Wegfall umständlicher manueller Tätigkeiten bedeutet zudem mehr Sicherheit am Arbeitsplatz.

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Mithilfe des Leichtbaugreifers SLG von Schmalz entnimmt der Roboter die gestanzten Bleche zuverlässig einzeln vom Stapel.
Mithilfe des Leichtbaugreifers SLG von Schmalz entnimmt der Roboter die gestanzten Bleche zuverlässig einzeln vom Stapel.
(Bild: Schmalz)

Jörg Monsig, Betriebsleiter bei der Lang Metall­warenproduktion Neubrandenburg GmbH, sucht die Schwachpunkte. Ziel ist eine optimierte Fertigung, um auch weiterhin wettbewerbsfähig und ein attraktiver Arbeitgeber zu bleiben. «Wir wollen moderne, intelligente und vernetzte Arbeitsplätze schaffen», erklärt Monsig. Bereits 2013 führte er ein betriebliches Gesundheitsmanagement ein und optimierte diverse Arbeitsprozesse nach ergonomischen Aspekten. Jetzt galt es, die Bestückung einer Punktschweissanlage zu automatisieren und damit die Produktivität und Arbeitsplatzsicherheit zu steigern.

Die Lang Metallwarenproduktion Neubrandenburg GmbH blickt auf eine lange Tradition zurück: Der Mutterkonzern, die Lang Produktions- und Vertriebs-GmbH mit Sitz in München, fertigt und montiert seit über 60 Jahren Stanz- und Ziehteile. Den Anfang machten Komponenten aus Chrom für die Automobilindustrie. 1992 bezog die Firma neue Produktionsräume am Standort Woldegk im Südosten Mecklenburg-Vorpommerns und gründete die Lang Metallwarenproduktion Neubrandenburg GmbH. Die rund 50 Mitarbeitenden fertigen heute Stanz- und Ziehteile hauptsächlich für die Automobilindustrie – aus Edelstahl und allen gängigen Metallen in kleinen Stückzahlen bis hin zur Grossserie.

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Klare Anforderungen an die Handhabung

«Wir schauen immer, wo wir monotone manuelle Tätigkeiten vermeiden können», erzählt Jörg Monsig und zeigt auf einen gelben Roboter, der durch einen Schutzzaun abgetrennt ist. Der Roboter greift Blechteile von einem Revolvertisch. Bis vor sechs Monaten stand hier ein Werker. Er nahm ein Stanzbiegeteil, bestückte damit die Punktschweissanlage, die es mit einer automatisch zugeführten Mutter verband. Nach dem Fügen prüfte er die Verbindungsstelle. «Monotone Arbeiten führen tendenziell zu einer höheren Ausschussquote», betont der Betriebsleiter. Was ihn darüber hinaus störte: Lediglich eine Person konnte an der Anlage arbeiten, was den Output begrenzte.

Das wollten die Verantwortlichen aus Woldegk ändern und starteten direkt ein F&E-Projekt mit Unterstützung des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung. Ihre Anforderungen an die Automatisierung: «Ein Roboter sollte die Bauteile von oben aufnehmen und vereinzeln. Dafür brauchten wir einen Greifer, der hohe Taktzeiten ermöglicht und auf fünf Meter pro Quadratsekunde beschleunigen kann», sagt Monsig.

Eine mechanische Greiferlösung stellte sich als technische Sackgasse dar: Sie würde am Vereinzeln der dünnen Stanzbiegeteile mit den Massen 150 × 150 Millimeter und einem Gewicht von 500 Gramm scheitern. Eine pneumatische Variante stünde vor ganz anderen Herausforderungen: Die Greifflächen sind auf Grund von Gravuren, Löchern und der dreidimensionalen Geometrie begrenzt und liegen in verschiedenen Ebenen. «Eine Lösung von der Stange erschien uns schwierig», schildert der Betriebsleiter. Nicht jedoch für die Vakuum-Experten der J. Schmalz GmbH: «Jörg Monsig und sein Team brauchen einen Greifer für eine Roboterautomation, der speziell auf die besondere Geometrie der Blechteile zugeschnitten ist», erinnert sich Dr. Florian Fritz, Leiter Geschäftsentwicklungsprozess Vakuum-Systeme bei Schmalz. Für die Vakuum-Experten lag die Lösung damit auf der Hand: Der Leichtbaugreifer SLG kann individuell an die Blechteile angepasst werden – ohne Konstruktions- oder Fertigungsaufwand für den Anwender. Mithilfe der STL-​Datei des Biegestanzteils konnte Monsig den Greifer online konfigurieren und schon wenige Tage später montieren. «Damit wir individuell gestaltete und automatisiert konstruierte Greifer in so kurzer Zeit liefern können, nutzen wir 3D-Drucker. Die additive Fertigungstechnologie reduziert nicht nur das Gewicht, sondern auch die Störkonturen, da die Luftführung gleich in das End-of-Arm-Tool integriert wird und somit eine separate Schlauchführung entfällt», erklärt Dr. Fritz. Entscheidend war auch ein sparsamer Betrieb: Der Greifer hält das Bauteil über eine lange Zeit fest – beim Aufnehmen, während des Schweissvorgangs und des Qualitätschecks bis zum Ablegen. «Diese Anforderungen erfüllt der Kompaktejektor SCPSi mit Bravour», betont Dr. Fritz und ergänzt: «Der SCPSi erreicht dank seiner Eco-Düsentechnologie ein hohes Saugvermögen bei minimiertem Druckluftverbrauch. Dieser lässt sich durch die integrierte Luftsparfunktion um bis zu 80 Prozent verringern.»

Materialfluss optimiert

Durch die neue Anlage hat der Automobilzulieferer seinen Materialfluss optimiert. Ein Mitarbeiter stapelt die Biegestanzteile auf den Revolverdrehtisch und steht dabei in sicherem Abstand zum Roboter und zum Schweissautomaten ausserhalb des Schutzzauns. Der Roboter greift die Teile einzeln vom Tisch ab und hält sie in die Punktschweiss­anlage. Stück für Stück hebt der Tisch den Stapel an, sodass der Roboter das Bauteil immer von der gleichen Position entnehmen kann. Die Schweisszange schliesst sich und verbindet eine automatisch zugeführte Mutter mit dem Biegestanzteil mittels Widerstandspunktschweissen. Der Roboter hält das Bauteil während des Prozesses sicher fest und führt es anschliessend vor eine Kamera, die die korrekte Verbindung prüft. Danach lässt er das Bauteil auf ein Förderband fallen.

Umständliche manuelle Tätigkeiten entfallen

Lang Metallwarenproduktion profitiert mehrfach von der Schmalz-Lösung: «Unsere Produktivität hat sich um 140 Prozent verbessert», schildert Jörg Monsig. Darüber hinaus habe sich die Prozesssicherheit deutlich erhöht. «Das System läuft problemlos. Innerhalb von sechs Monaten haben wir 180 000 Bauteile ohne jegliche Störung geschweisst.» Auch die Mitarbeitenden haben die Anlage sehr gut angenommen. «Wir konnten die Arbeitsbedingungen klar verbessern und die Tätigkeit ist sicherer geworden. Umständliche manuelle Tätigkeiten entfallen, und die Leistungsfähigkeit aller beteiligten Personen ist gestiegen – im Hinblick auf den demographischen Wandel ein wichtiger Aspekt. Mit dieser Lösung sind wir sehr zufrieden», fasst Monsig zusammen. Viel Lob gibt es auch für den Service von Schmalz. «Die Lieferung erfolgte nur wenige Tage nach der Bestellung und die Anlage wurde vor Ort schnell montiert. Anschlies­send sind wir direkt durchgestartet.» SMM

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