Verdreifachung der Fertigungskapazität: Durch die große Reichweite ließen sich vier Stationen aufbauen Riesenroboter fertigt GFK-Tanks - Automationspraxis

Verdreifachung der Fertigungskapazität: Durch die große Reichweite ließen sich vier Stationen aufbauen

Riesenroboter fertigt GFK-Tanks

Produktion der GFK-Tanks für Heizöl, Abwasser oder Chemikalien: Der Roboter verfügt über eine Reichweite von 3,5 Meter. Vertikal kann er durch die Platzierung auf einem zwei Meter hohen Sockel sogar eine Höhe von fünf Metern erreichen
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Seit 1991 produziert der schleswig-holsteinische Tank- und Anlagenbauer Haase im sächsischen Großröhrsdorf Tanks aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK). Ein riesiger Kawasaki-Roboter mit enormer Spannbreite spart dabei Herstellungszeit und erhöht zugleich die Kapazität.

„Die Ausweitung unserer Produktpalette und ein sich ausweitendes Europageschäft machten es notwendig, in der Produktion der GFK-Tanks neue Wege zu gehen“, erinnert sich Thomas Witte, Geschäftsführer der Haase GFK-Technik. „Gerade im industriellen Bereich mit besonderen Anforderungen konnte Haase seine Produktvielfalt für Tank- und Speicherlösungen sinnvoll erweitern. Die Größe der Tanks wuchs dabei, wodurch ein weiterer Aspekt für eine neue Fertigungsweise hinzu kam.“

Der Automatisierungsspezialist Brähmig aus dem benachbarten Radeberg erarbeitete daher ein Konzept, bei dem das bisherige an der Verschleiß- und Kapazitätsgrenze arbeitende Portalsystem durch einen Kawasaki-Roboter ZT130L mit einer enormen Reichweite von über drei Meter ersetzt wird. Hauptgrund für die Wahl des ZT130L für diese Applikation war die Erweiterung von zwei auf vier Arbeitsplätze, wobei der Roboter beim Rüsten der Einzelplätze seine Arbeit fortsetzen kann.
Die Projektvorgaben: Steigerung der Kapazität und der Qualität bei hoher Verfügbarkeit und gleichzeitiger Erweiterung des Arbeitsbereichs – bei einem maximalen Investitionsvolumens von 100.000 Euro. Für Automationsprozesse eher untypisch: Das Projekt unterlag nicht der Vorgabe einer bestimmten Taktzeit. Grund ist die Kombination von manueller und automatisierter Arbeit bei der Herstellung der GFK-Tanks.
Die Arbeitsschritte im Einzelnen
Bei der Herstellung der GFK-Tankrohlinge werden schichtweise Epoxidharz und Glasfasermaterial aufgespritzt. Der Roboter ist hierfür mit entsprechender Zuführperipherie und Spritzdüsen ausgestattet. Hat der Roboter seine Lagenschicht aufgebracht, verlässt er den Arbeitsbereich und fährt in eine Warte- und Reinigungsposition, während das noch lose Material von einem Mitarbeiter manuell angerollt wird.
Die umgehende Reinigung ist notwendig, da der hochreaktive Zweikomponentenkleber den Düsenkopf sofort verkleben und damit zerstören würde. Ein Werkzeugwechsel kommt dadurch auch nicht in Frage, da die Funktionskette unterbrochen würde und somit die Reinigung des Sprühkopfes nicht möglich wäre.
Der zweite Arbeitsschritt des Anrollens erfolgt daher separat und manuell. Hat der Mitarbeiter den Bereich wieder verlassen, beginnt der Roboter mit dem Auftrag der nächsten Glasfaserschicht. Auf diese Weise wachsen die Tankrohlinge Schicht für Schicht bis zum fertigen GFK-Tank.
Die Tanks werden in der Herstellung in unterschiedliche Segmente aufgeteilt. Nacheinander werden Oberschale und Unterschale sowie eine Bauchbinde als Verbindungselement gefertigt. Zusätzlich werden die Innenflächen der Schalen in einem separaten Arbeitsschritt bearbeitet.
„Nur durch den Reichweitenvorteil des Roboters konnten wir diese vier Stationen aufbauen. Vorteil: der Roboter kann kontinuierlich arbeiten, was mit einer Verdreifachung der Fertigungskapazität gleichzusetzen ist“, bekräftigt Peter Liebmann, verantwortlicher Projektleiter bei Brähmig. Nach dem Aufwachsen der GFK-Schichten müssen die Teile zum Aushärten zwei bis drei Stunden in der Station verbleiben, bevor sie bewegt werden können. Die Station ist damit blockiert.
Kawasaki Robotics GmbH www.kawasakirobot.de
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