Bereits 2006 hat Knoll begonnen, die Arbeitsplätze nach den Lean-Prinzipien einzurichten: „Die Schweißarbeitsplätze sind bis auf das produktspezifische Werkzeug alle identisch. Jeder Mitarbeiter kann den Arbeitsplatz wechseln und findet sich sofort zurecht“, erklärt Joachim Riebsamen, Abteilungsleiter Rohbau bei Knoll.
Um Mangel an Schweißfachkräften auszugleichen, entschied sich Riebsamen, bestimmte Handschweißarbeitsplätze mit Robotern zu automatisieren. „Die Robotertechnik macht den Beruf des Schweißers deutlich attraktiver. Vor allem junge Nachwuchskräfte lassen sich damit wieder mehr für Schweißarbeiten begeistern“, so Holger Kleck, Meister der Schweißerei.
Die Schweißroboter-Lösung sollte einfach zu programmieren und auch bei kleinen Losgrößen rentabel sein. Da kam der kollaborierende Schweißroboter des langjährigen Partners Demmeler genau richtig. Die Schweißzelle Cobot Weldspace 4.0 Table 24/12 ist vielseitig und kann nach wenigen Stunden in Betrieb genommen werden.
Hochwertige Schweißnähte
Das Ergebnis sind hochwertige Schweißnähte in gleichbleibend hoher Qualität. Neben den präzisen Brennerbewegungen ist dafür das intelligente Schweißequipment verantwortlich. Demmeler kooperiert mit Fronius und bietet verschiedene Fronius-Schweißsysteme mit Integration in die Demmeler Weldspace 4.0 Software an. Knoll entschied sich für das Schweißgerät TPS400i CMT.
Die Vorteile des CMT-Schweißens liegen in dem spritzfreien Schweißergebnis, der stabilen Lichtbogenregelung, der hohen Wirtschaftlichkeit, die durch die sehr hohen Schweißgeschwindigkeiten entsteht, und dem geringen Schweißverzug.
In Kombination mit der benutzerfreundlichen Programmiersoftware gelingt so der erfolgreiche Einstieg in eine automatisierte Schweißproduktion. „Die Bedienung der Demmeler Cobot Weldspace 4.0 Table 24/12 ist wirklich unkompliziert. Unser Schweißer hatte vorher keine Programmierkenntnisse, konnte aber bereits nach einem Schulungstag seine ersten Schweißnähte problemlos programmieren“, so Kleck.
Einfaches Programmieren
Denn beim Teachen wird der Brenner am Roboterarm manuell an die Stellen bewegt, an denen geschweißt werden soll. Per Tastendruck am Griff werden Start- und Endpunkt sowie Zwischenwegpunkte gespeichert. Dabei ist die Programmierung mit Hilfe der Demmeler Software intuitiv: Der Schweißer hat mit einem Bedienfeld vollen Zugriff auf alle relevanten Funktionen der Schweißanlage und kann Parameter in der Robotersteuerung anwählen, einstellen und abspeichern. Ohne viele Klicks lassen sich bereits in wenigen Minuten professionelle Schweißabläufe erstellen.
Für die Auswahl der Schweißparameter stehen mehr als 100 vordefinierte Schweißjobs aus einer geschützten Job-Bibliothek zur Verfügung, abgestimmt auf Material, Stromquelle, Schweißprozess und Brenner. Sowohl lineare als auch runde Schweißnähte kann der Bediener so auch als Pendelnähte programmieren. Nahtlänge und Nahtabstand lassen sich dabei individuell definieren.
Vor dem eigentlichen Schweißen kann der Schweißvorgang simuliert werden. Dabei fährt der Roboterarm die programmierte Schweißnaht ab und der Bediener kann bei Bedarf den Pfad korrigieren.
Mit Cobot doppelt so schnell
„Das Ergebnis ist fast wie beim Laserschweißen absolut gleichmäßig, nur flexibler“, unterstreicht Holger Kleck. Früher wurden Teile wie Behälter, Leisten und Gestelle, von Hand geschweißt, teilweise mit Hilfskonstruktionen. Mit der Cobot Weldspace 4.0 Table 24/12 sind wir fast doppelt so schnell.“ Einmal programmiert schweißt er konstant ein Teil nach dem anderen.
Neben dem intuitiven Programmier- und Bedienkonzept überzeugt die Demmeler Cobot Weldspace 4.0 Table 24/12 durch ihren Aufbau. Die Anlage ist von allen Seiten zugänglich und lässt sich auch per Kran beladen. Die Umhausung verfährt automatisch von Arbeitsraum Space A auf Space B und umgekehrt, je nachdem auf welchem Arbeitsplatz geschweißt wird.
Geschützt durch herunterfahrbare Rolltore mit Aluminiumpanzer und Sichtelementen aus Schweißer-Schutzglas kann der Bediener auf der einen Seite die gleichen Werkstücke rüsten oder auf neue Schweißaufgaben umspannen, während der Roboter auf der anderen Seite schweißt. Die weitere Unterteilung des Arbeitsraums Space A in A1 und A2 mittels Trennwand schafft sogar noch einen weiteren Arbeitsplatz und ermöglicht das Arbeiten im Drei-Stationen-Betrieb.
Fachkräfte entlastet
Für das Einlegen der Bauteile und das Starten der programmierten Schweißvorgänge können auch Anlernkräfte zum Einsatz kommen. Dadurch sind hochqualifizierte Schweißfachkräfte frei für anspruchsvollere Tätigkeiten. Gerade beim Handschweißen klassischer Blechbauteile kann das Cobot-Schweißen wertvolle Fachkräfte vor ermüdenden Routine- und Wiederholtätigkeiten entlasten. Auch die körperliche Belastung der Mitarbeiter wird reduziert. Der integrierte Zwei-Achsen-Manipulator positioniert Werkstücke bis 500 kg in optimaler Wannenlage, das zeitaufwendige Umspannen von Werkstücken entfällt.
Durch die einfache Programmierung und die hohe Flexibilität werden auch kleine Stückzahlen wirtschaftlich produziert. „Unser Tagesgeschäft ist die Losgröße 1“, weiß Riebsamen. Weitere Projekte hat er schon in Planung. „Als Nächstes werden wir die Varianten Cobot Weldspace 4.0 House 40/20 und Rail 40/x mit unseren größeren Bauteilen testen“, freut sich Riebsamen.
Die Weiterentwicklungen der Cobot Weldspace 4.0 ermöglichen hochproduktives Schweißen mit bis zu zwei Robotern gleichzeitig. Der Arbeitsbereich der House 40/20 hat eine Größe von 4000 x 2000 x 2000 mm, die Rail 40/X ist sogar in der Länge beliebig erweiterbar, denn sowohl die Umhausung als auch die Bauteile lassen sich auf dem Fundamentschienensystem beliebig verfahren.
Demmeler Maschinenbau GmbH & Co. KG
„Die Robotertechnik macht den Beruf des Schweißers deutlich attraktiver. Vor allem junge Nachwuchskräfte lassen sich damit wieder mehr für Schweißarbeiten begeistern“
Mehr zum Thema Robotik aus Odense
Hier finden Sie mehr über:
