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Cobot automatisiert Lichtbogenschweißen

Mitarbeiter entlastet – Qualität gesteigert – Schweißzeit halbiert
Cobot automatisiert Lichtbogenschweißen

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Bei der Köhler MFE GmbH übernimmt ein UR10e Cobot von Universal Robots das Schweißen von Edelstahlteilen. So entlastet der Cobot die Mitarbeiter und sorgt für eine konstante Qualität.

Der Familienbetrieb Köhler MFE hat sich auf die Edelstahlverarbeitung für Mobile Food Equipment wie Regale, Servierwägen und Regalwagen spezialisiert und hat bereits vor einiger Zeit Routinetätigkeiten in seiner Fertigung an Roboter übertragen. Doch die steigende Produktvielfalt stellte die Fertigung des Mittelständlers aus dem im Westerwald vor Herausforderungen.

„Da wir unseren Kunden stets die besten Produkte in kürzester Zeit liefern wollen, produzieren wir mittlerweile sehr flexibel und variantenreich – und das bei einer hohen Stückzahl“, erklärt Heinz Lück, Produktionsleiter bei Köhler. Eine flexible Technologie war gefragt, die kurzfristig auf die Veränderungen im Fertigungsprozess reagieren und die Mitarbeiter unterstützen kann. „Konkret haben wir nach einer Lösung gesucht, um den präzisen Schweißprozess der Edelstahl-Rohrrahmen zu automatisieren. Dieser ist anstrengend für die Mitarbeiter – jeder Griff muss sitzen. Wir hatten den Wunsch, die Mitarbeiter zu entlasten und die Produktionsgeschwindigkeit zu erhöhen.“

Werkteile bis zu zwei Meter lang

Eine Besonderheit in der Produktion des Edelstahlverarbeiters ist dabei die Größe der Werkteile: Diese haben eine Länge von bis zu zwei Metern. In den ersten Entwurf integrierte der Systemintegrator Fsk Industries daher aufgrund der erforderlich großen Reichweite einen klassischen Industrieroboter. Für Köhler war es jedoch wichtig, schnell eine einsatzfähige Lösung an der Hand zu haben, die ohne Programmierkenntnisse in Betrieb genommen und an neue Anforderungen angepasst werden kann. Fsk entschied sich daher für einen Cobot von Universal Robots, der durch seine intuitive Programmierung, offene Architektur und schnelle Inbetriebnahme überzeugte.

Seitdem übernimmt bei Köhler ein UR10e das Schweißen der Teile. Der Cobot ist in einer Schweißanlage installiert, die als Smartarc als UR+ Anwendungs-Kit verfügbar ist. Die Applikation ermöglicht es, Schweißprogramme mit einem Cobot intuitiv und einfach zu erstellen. Die Schweißanlage bei Köhler besteht aus zwei Stationen: Während die Mitarbeiter eine Seite der Station mit neuen Teilen beladen, schweißt der Roboter im anderen Bereich eine Baugruppe.

Schweißprogramme schnell erstellen

Damit der UR10e auch große Werkteile schweißen kann, ist er auf einer Linearachse montiert. Eine zusätzliche Wendeachse ermöglicht, das Bauteil in jede beliebige Position zu bringen. Für die Sicherheit der Mitarbeiter ist die Anlage vollständig eingehaust und mit zwei Schiebetüren ausgestattet, die sich gegenseitig verriegeln. Der UR10e fängt erst an zu schweißen, wenn der Bereich komplett verschlossen ist.

Das Besondere an dem Cobot mit Smartarc-Applikation ist die einfache Bedienung: „Der Anwender aktiviert die drei Assistenzsysteme Free-Drive, LinDrive und RotDrive, indem er einen der drei Knöpfe an der Front des Roboters drückt. Dann fährt er den Brenner mit der Hand an die Stelle, an der die Schweißnaht starten und enden soll“, erklärt Nils Kühle, Geschäftsführer von Fsk. „Auch Zwischenpunkte lassen sich so einfach erfassen.“ Eine Linearnaht entsteht auf diese intuitive Führung in unter drei Minuten. „Von Programmieren kann hier eigentlich nicht mehr die Rede sein – es ist noch einfacher, als mit der Touch-Oberfläche des Teach Pendants zu agieren“, sagt Kühle. „Durch unsere Smartarc Software bedarf es keinerlei Programmierkenntnissen mehr – jeder kann Schweißprogramme erstellen.“

Cobot entlastet Mitarbeiter

Für die Mitarbeiter von Köhler bedeutet dies, dass sie den Cobot auch ohne Programmierkenntnisse für Schweißaufgaben einsetzen können. Massimo Padovano, Mitarbeiter in der Fertigung: „Für uns ist das Cobot-System eine große Entlastung. Je nach Bauteil ist das Handschweißen körperlich sehr anstrengend. Dabei den ganzen Tag über dieselbe hohe Wiederholgenauigkeit zu erreichen, ist nur mit größter Anstrengung möglich.“ Der gelernte Fachpraktiker arbeitet täglich mit dem Roboter zusammen und hat innerhalb eines Tages gelernt, das System zu bedienen. „Was mich sofort vom Cobot überzeugt hat: Er schweißt gleichmäßige Nähte auch nach zahlreichen Wiederholungen. Das ist wichtig, denn bei vielen Produkten bleiben die Schweißnähte sichtbar.“

Bei Köhler hat der Einsatz des UR10e die Dauer des Schweißprozesses halbiert. Der Schweiß-Cobot-sorgt zudem für gleichmäßige Schweißnähte und entlastet er die Mitarbeiter von anstrengenden Tätigkeiten. „Wir waren überrascht, wie schnell und einfach das Schweißsystem von Fsk mit dem UR10e implementiert war – trotz komplexer Anforderungen,“ resümiert Heinz Lück zufrieden.

Köhler rechnet damit, dass sich die Investition in sehr kurzer Zeit amortisiert haben wird. und überlegt bereits, einen weiteren Cobot von Universal Robots anzuschaffen. Lück: „Mit Fsk Industries sprechen wir bereits darüber, wie der Roboter das Polieren der Nähte übernehmen kann.“

Universal Robots (Germany) GmbH

https://www.universal-robots.com/de/


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