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Frischer Wind durch Automation

Für die Montage von Motorprintträgern hat Wild& Küpfer AG eine neue Montageanlage in Betrieb genommen. Die zu montierende Baugruppe ist Teil eines Antriebes für Lüftungssysteme in der Haustechnik, wobei es mehrere Varianten gibt, die sich durch technische Daten, aber auch äussere Abmessungen unterscheiden. Wie einige Montageanlagen zuvor, wurde auch diese von Robotec Solutions, Seon, realisiert.

«Vom Ablauf her gibt es komplexere Zellen», sagt Daniel Hartmann. Es lässt sich an der Robotec-Zelle jedoch zeigen, wie sich einfache Standards zu einer flexiblen Zelle kombinieren lassen. Das Level der Komplexität in der Zelle ist nicht sehr hoch, da «nur» zwei Elemente miteinander verheiratet werden. Spritzteile werden in Kartons angeliefert. Zulieferelemente werden auf Trays präsentiert und auf einem Rundschalttisch mit mehreren Stationen erfolgt die Montage.

Auf manche Details werden Praktiker jedoch schnell ihr Interesse lenken. So entnimmt der erste Roboter die Trägerelemente aus einem Karton, in dem sie lagenweise angeliefert werden. Das integrierte Fanuc-iRVision-System hilft ihm, Lage und Position zu erkennen. Damit der Träger allerdings exakt in einen Werkstückträger auf dem Rundschalttisch platziert werden kann, wird eine mechanische Zentrierhilfe eingesetzt. Ein dort abgelegter Motorprintträger rutscht geführt in eine definierte Position, von der es der Roboter wieder aufgreift. Einfach, aber wirkungsvoll. Ein zweiter LR Mate mit Vision setzt die in Trays bereitgestellten Motoren auf die Trägerelemente. Beide Bauteile werden miteinander «heiss vernietet» und in einer weiteren Station des Rundschalttisches optisch und taktil überprüft. Nach dieser Kontrolle zur Überprüfung der korrekten Motorversion und Einbautiefe kann der dritte Roboter die Baugruppe in einer Transporteinheit ablegen. Bei allen drei Robotern handelt es sich um LR Mate 200iD in der Langarmversion mit 7 kg Traglast. Die sechsachsigen Roboter haben in dieser Version eine Reichweite von 911 mm. Die drei Bedienpanels befinden sich an der Frontseite der Zelle. Bedient wird die Anlage zentral über den GE-Touchscreen, einer übergeordneten Zellensteuerung.

Sensorik zur Qualitätskontrolle

Qualität und Vollständigkeit der Montage werden gleich in der Robotec-Zelle geprüft. Für die Prüfung gilt dabei: möglichst einfach, möglichst sicher. Je nach Aufgabe kommt ein iRVision, ein optischer Keyence-Sensor oder ein einfacher Taster zum Einsatz.

Derzeit laufen drei unterschiedliche Baugruppenvarianten über die Anlage. Ein Wechsel geht fix, wie Daniel Hartmann bestätigt: «Das Programm lässt sich in wenigen Minuten umstellen. Die Werkstückträger wurden ebenfalls mit einem Schnellwechselsystem versehen, so dass die Umstellung auf einen anderen Typen effizient durchgeführt werden kann.» Die Programme können jederzeit erweitert werden, falls noch ein weiterer Typ dazukommen sollte. Hilfreiches Detail: Alle Werkstückträger sind platzsparend und vor allem griffbereit unter dem Rundtisch untergebracht. Damit sie nicht verwechselt werden, sind sie farblich unterschiedlich eloxiert. Auf Nummer Sicher geht man bei einer Formatänderung. Auf den «Operationsplänen», den Begleitpapieren eines Auftrages, ist ein Barcode aufgedruckt. Alle erforderlichen Informationen sind auf diesem hinterlegt. Wenn die Anlage leergefahren ist, kann der neue Auftrag gestartet werden.

Mit Robotec Solutions arbeitet Wild & Küpfer AG schon über Jahre zusammen. Daniel Hartmann: «Der gegenseitige Umgang ist sehr partnerschaftlich. So wie wir es mit unseren Kunden auch pflegen. Wir haben in Schmerikon über die Jahre viel Know-how in der Automatisierung gesammelt. Schlüsselelemente von Anlagen werden zum Teil bei uns intern gezeichnet und gefertigt», sagt Hartmann. Er betont aber auch, dass zu den Kernkompetenzen der Werkzeugbau, die Spritzgusstechnik und die Montage von Highend-Produkten gehört – und eben nicht der Bau von Montageanlagen. Mit Blick auf die Generation kollaborierender Roboter hat der Projektleiter klare Vorstellungen. Bei kleineren Stückzahlen sind innovative Zellen mit Schnellwechselsystemen immer mehr im Fokus. In solchen Lösungen sollen Roboter repetitive Aufgaben übernehmen und Prozessfunktionalitäten erledigen. Ergänzend dazu soll das Bedienpersonal für Flexibilität sorgen. Hartmann: «Zudem wird die Vernetzung von Robotern, Zellen und Leitsystemen in Bezug auf Industrie 4.0 immer mehr zum Thema.» Den Anfang sieht er bei den Steuerungen der Fanuc-Roboter bereits gemacht: «Jetzt können wir über einen Webbrowser auf die Maschine zugreifen. Das ist eine positive Entwicklung und
ein Schritt in Richtung vernetzter Fertigung.» <<

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