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Die Nordspan GmbH in Schwentinental ist mit rund 30 Mitarbeitern stellt als Lohnfertiger Führungsbuchsen und Spannzangen für die Muttergesellschaft JBS Systems her. „Leider finden wir kaum noch qualifizierte Mitarbeiter, daher ist Automatisierung und Digitalisierung für uns lebensnotwendig“, stellt Geschäftsführer Maik Jeß fest.
Für das erste Automatisierungsprojekt fiel seine Wahl auf eine Drahterodiermaschine. Beim Drahterodieren werden die Spannzangen präzise geschlitzt, was pro Arbeitsgang bis zu einer Stunde dauert. Dementsprechend komplex ist die Automatisierung des Prozesses: Da die Spannzangen unter Wasser bearbeitet werden, ist eine Spannvorrichtung erforderlich, die auch mit den starken Verschmutzungen im Wasser keine Schwierigkeiten hat. Darüber hinaus müssen die fertig geschlitzten Zangen unmittelbar nach der Entnahme aus dem Maschinenbett gründlich gereinigt und getrocknet werden, um ein Anlaufen der Oberflächen zu verhindern. Außerdem sollte die Anlage einfach zu bedienen und flexibel sein sowie sich in die beengte Arbeitsumgebung einfügen können.
Spezieller Parallelgreifer
Eine Lösung für diese anspruchsvolle Aufgabenstellung fand Nordspan auf Empfehlung von Yaskawa beim Systemintegrator B-Automated. Inhaber Luciano Baumgart kombinierte dazu einen Zerocob-Baukasten und Spannmittel von ZeroClamp mit einem Cobot HC10DTP sowie einem Greifer der Zimmer Group. Konkret handelt es sich um einen eigens konfigurierten Parallelgreifer mit Federrückstellung. Diese verhindert, dass das Bauteil bei Druckverlust aus dem Greifer fällt.
Die Schnittstelle zwischen Robotersteuerung und Erodiermaschine wird über eine Fabriksoftware der software4production GmbH realisiert. Damit ist auch der Grundstein für eine weitergehende Digitalisierung gelegt. Mithilfe einer webbasierten Anwendung kann der Anlagenverbund weitere Optimierungen nun remote überwacht werden.
Benutzerfreundliche Bedienung
Herzstück der Zelle ist der Cobot aus der Serie HC von Yaskawa. Obwohl es sich um einen vollwertigen Industrieroboter handelt, kann der Cobot-Robot-Hybid bei Annäherung des Menschen in sicher reduzierter Geschwindigkeit arbeiten. Bei eventuellen Kollisionen hält der Roboter sofort an. Bei Nordspan ist der Roboter zusätzlich durch einen Flächen-Scanner abgesichert.
Das Cobot-Modell HC10DTP bietet eine Traglast von 10 kg in Verbindung mit einer Reichweite von 1200 mm und überzeugt durch seine staub- und wasserdichte IP67-Schutzklasse. Wie alle HC-Modelle zeichnet sich der HC10DTP durch eine benutzerfreundliche Bedienung aus: Neben dem Einsatz eines übersichtlichen Handbediengeräts ist es auch möglich, den Roboterarm direkt mit der Hand zu führen und zu programmieren (Direct Teach, DT). Hierdurch ergibt sich eine Zeitersparnis bei der Erstellung von Roboterprogrammen.
Geisterschicht mit Kollege Roboter
In Summe haben Aufbau und Integration des Roboters weniger als fünf Arbeitstage gedauert. Die Anlage hat sich seitdem gut bewährt, wie Maschinenbediener Christian Wiese bestätigt: „Der Roboter ist sehr einfach zu bedienen und nimmt mir die monotone Arbeit an der Erodiermaschine ab! Jetzt kann ich mich endlich um wichtigere Dinge kümmern und der Kollege Roboter produziert selbstständig. Was will man mehr?“
Durch die neue Automation kann die Drahterodiermaschine jetzt auch in Geisterschichten autonom betrieben werden und erreicht somit eine vollständig mannlose Autonomiezeit von fast 24 Stunden. Sollte doch einmal eine Störung auftreten, ist dies für die Mitarbeiter mittels intuitiver Benutzeroberfläche ersichtlich und es kann noch gegengesteuert werden, um keine kostbare Maschinenlaufzeit zu verschwenden. Dementsprechend zufrieden zeigt sich auch Nordspan-Geschäftsführer Maik Jeß: „Die Roboterzelle wird sich in weniger als einem Jahr amortisiert haben und die Maschinenauslastung hat sich jetzt bereits mehr als verdoppelt. So muss das sein!“
Yaskawa Europe GmbH · Robotics Division
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