Kollaborierende Roboter in der Produktion von Feuerwehrschlauchventilen

Cobot rechnet sich in 34 Tagen

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Beim US-Hersteller von Feuerwehrequipment Task Force Tips arbeiten vier Roboter von Universal Robots in der Fertigung von Schlauchventilen. Die Anschaffung hat sich in nur 34 Tagen bezahlt gemacht.

Durch die kollaborierenden Roboter hat Task Force Tips (TFT) nicht nur seine Fertigungsabläufe optimiert und die Qualität der Produkte verbessert, sondern man war auch in der Lage, das Personal in anspruchsvolleren Aufgaben einzusetzen. Berührungsängste hat es bei der Einführung daher keine gegeben, erinnert sich Cory Mack, einer der Produktionsleiter.

Er weiß noch genau, wie seine Kollegen nur wenige Minuten nach der Ankunft der Cobots bereits darin vertieft waren, die UR-Arme zum Arbeiten zu bringen: „Unsere Programmierer fingen sofort an, sich mit der neuen Maschine vertraut zu machen. Das war ein bisschen wie bei der Playstation, bei der man einfach den Controller in die Hand nimmt und anfängt zu spielen, ohne vorher lang das Handbuch zu lesen.“

Bei TFT sind nun ein UR10- und zwei UR5-Roboterarme im Einsatz und bedienen die CNC-Maschinen. Ein weiterer UR5 ist auf einem rollbaren Tisch montiert und somit an verschiedenen Stellen innerhalb der Produktion der Feuerwehrschlauchventile einsetzbar. Mack: „Das Schöne an den UR-Robotern ist, dass sie ohne Schutzzaun auskommen. Unseren mobilen UR können wir auf seinem Tisch beispielsweise direkt vor eine Maschine rollen und ihm innerhalb weniger Minuten beibringen, an dieser mit anzupacken.“

Dort arbeitet er dann buchstäblich Hand in Hand mit einem Mitarbeiter. Geschäftsführer Stewart McMillan ergänzt: „Bei Besichtigungen habe ich unseren mobilen Roboter schon an ganz unterschiedlichen Stellen in der Werkstatt gesehen, die mich jedes Mal aufs Neue überrascht haben.“

Roboter kann täglich 21 Stunden lang ohne Aufsicht arbeiten

Bei Task Force Tips bedienen Mitarbeiter rund um die Uhr gleichzeitig mehrere Maschinen. Dabei haben die UR-Roboter den Personalbedarf von sieben auf drei Mitarbeiter reduziert. Mack: „Heute benötigen unsere Mitarbeiter nur noch eine Stunde pro Schicht, um den Roboter auszurichten oder ihm Werkstücke bereitzustellen. Das bedeutet, dass der Roboter täglich 21 Stunden lang ohne Aufsicht arbeiten kann. Dank der erzielten Zeitersparnisse konnte der Roboter in knapp 34 Tagen abbezahlt werden.“

Sobald ein Rohteil auf einem eingehenden Förderband ankommt, identifiziert der erste UR5 mittels Bildverarbeitungssystem das Werkstück, nimmt es auf und platziert es in der ersten CNC-Maschine. Daraufhin entnimmt der UR5 an anderer Stelle ein halb fertiges Teil, das bereits in der Drehmaschine bearbeitet wurde, und übergibt es dem zweiten UR5. Dieser platziert das Teil für die Weiterverarbeitung in einer zweiten Maschine, entnimmt das vollendete Werkstück und platziert es abschließend auf einem ausgehenden Förderband.

Laut Adam Hessling, der sich selbst als „Geselle in der Maschinenbedienung“ beschreibt, war dieser Prozess überraschend einfach zu programmieren. Hessling hatte keine spezifischen Kenntnisse in der Roboterprogrammierung: „Mein beruflicher Hintergrund liegt ausschließlich in der CNC-Programmierung. Doch bereits auf der Universal Robots Support Website habe ich eine Menge sehr guter Informationen erhalten und konnte schließlich unsere Zerspanungs-Zelle mit zwei UR-Robotern installieren.“

Die kollaborierenden Roboterarme leisten zudem einen unmittelbaren Beitrag zur Qualitätskontrolle. So registriert die Krafterkennung des UR5, wenn er ein unbearbeitetes Werkstück in die Zerspanungsmaschine legt, ob das Teil Unregelmäßigkeiten aufweist oder ob Späne in den Spannbacken hängen.

„Schon beim Anfahren des Wegpunkts, der für die Ablage des Werkstücks vorgesehen ist, erkennt der Roboter, wenn etwas nicht stimmt, oder ein Hindernis im Weg ist, das die einwirkende Kraft am Ende des Arms 50 Newton übersteigen lässt. Diese Grenze habe ich so festgelegt“, erklärt Hessling. Er hat den Roboter dahingehend programmiert, dass er in diesem Fall mit einem Luftgebläse die hinderlichen Reste entfernt. Die frei gewordene Zeit kann das Personal heute nutzen, um die Produktqualität zu steigern. „Da unsere Mitarbeiter nicht dauernd dadurch gebunden sind, eine Maschine durchgehend am Laufen zu halten, können sie ihre Zeit vermehrt darin investieren, die fertigen Teile visuell genau zu inspizieren. Unsere Teilequalität hat, dank den UR-Robotern, einen komplett neuen Level erreicht“, sagt Produktionsleiter Mack.

Die nächste UR-Roboter-Anwendung bei TFT wird wahrscheinlich bei einer Entgratungsstation in der Fräszelle stattfinden. Außerdem befasst man sich mit der Verpackung und dem Versand von Teilen und überlegt, den Roboter an der Laser-Maschine einzusetzen.

Universal Robots A/S

www.universal-robots.com


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