KMF Maschinenbau ist auf die Herstellung von Nähautomaten spezialisiert, viele davon gehen in den Automobilsektor – ein Klientel, das höchste Ansprüche an die Qualität stellt. „Bei parallel verlaufenden Ziernähten an Ledersitzbezügen für Premiumfahrzeuge gelten Toleranzen von einer halben Fadenstärke. Bei einem 0,4 mm starken Faden bedeutet das eine Genauigkeit von 0,2 mm. Aus diesem Grund sind diese hochwertigen Kurvennähte im Parallelverlauf in Handarbeit kaum oder gar nicht herstellbar“, sagt Dietmar Kuhn, Betriebsleiter bei KMF: Hinzu kommt, dass gut ausgebildete Näherinnen, die sich dem Stress durch Akkord- und Schichtarbeit aussetzen, nur schwer zu finden.
Daher nutzt KMF verstärkt das Potenzial der Robotik. Da das Unternehmen bereits über Robotikerfahrung beim automatischen Applizieren von Sprühklebern auf Polster verfügt, nutzte man dieses Knowhow für die Entwicklung der robotergestützten Nähtechnik. Bei der Auswahl des Roboters spielten die Kriterien Dynamik, Reichweite und Präzision eine entscheidende Rolle. Da die Toleranz am fertigen Teil 0,2 mm beträgt und das Naturmaterial Leder bestimmten Schwankungen unterliegt, sollte es ein Sechsachser mit einer Wiederholgenauigkeit sein, die um etwa eine Zehnerpotenz besser ist. Zudem legte KMF großen Wert auf ein globales Netzwerk, da die Nähroboter-Automaten zu über 75 Prozent in den Export gehen.
Schnelle und präzise Sechsachser
„Nach intensiver Marktanalyse hatten wir mit Yaskawa und seinem Motoman GP7die ideale Kombination gefunden. Der Roboter ist mit einer Wiederholgenauigkeit von 0,03 mm sehr präzise, die Reichweite geht mit knapp einem Meter ebenfalls in Ordnung und dynamisch kann der Sechsachser mit unseren Nähmaschinen mithalten“, betont Kuhn. Dieser Roboter bildet die Basis für das vollautomatisierte Nähsystem Roqom 6000, das zudem aus den Komponenten Nähmaschine, Bildverarbeitungssystem, Sicherheits-SPS sowie Fixier-Schablonen besteht.
Bereits zum Launch von Roqom 6000 muss die automatische Nähzelle ihre Performance bei einer anspruchsvollen Applikation unter Beweis stellen. Dabei geht es darum, parallel verlaufende Kurvennähte an Ledersitzbezügen für Premium-Fahrzeuge herzustellen. Der Aufwand mit diesen Ziernähten hat nicht nur optische Gründe, sondern erfüllt auch eine wichtige Komfortfunktion. Kuhn: „Durch diese Absteppungen kommt es zu dreidimensionalen Verformungen der Oberfläche, die zu einer verbesserten Luftzirkulation beitragen und der Schweißbildung entgegenwirken.“
Mit dem Nähroboter gelingt die automatische Herstellung der Kurvennähte im Steppstich schnell, prozesssicher und wirtschaftlich. Lediglich das Einlegen und Entnehmen in der fest am Roboterhandgelenk montierten Schablone erfolgt noch manuell. Alle weiteren Arbeitsschritte teilen sich Roboter und Nähmaschine. Dabei fährt der Roboter exakt die vorgegebene Bahn des Nahtverlaufs im Takt der Nähmaschine ab. Auf den Zehntelmillimeter genau bewegt, dreht und kippt der Motoman GP7 den Artikel und berücksichtigt dabei in Echtzeit die Korrekturwerte der Bildverarbeitung, über die Toleranzen des Naturmaterials Leder ausgeglichen werden.
Überragende Qualitätsanmutung
Die Artikel, die die Anlage verlassen, weisen dank der Kombination aus Nähroboter und kameragestütztem Toleranzausgleich eine überragende Qualitätsanmutung in einer Präzision auf. Durch den automatisierten Prozess lässt sich die Fehlerquote signifikant reduzieren, Ausschuss vermeiden und Zeit sparen. Was die Anwender aus der Automobilindustrie aber besonders begeistert, ist die neue Freiheit im Hinblick auf anspruchsvollste Nahtverläufe: „Der Kreativität der Designer sind im Hinblick auf Nahtverläufe nun kaum noch Grenzen gesetzt. Das wird sich in Zukunft im Interieurbereich auswirken“, ist sich Kuhn sicher.
Neben dem Nähen von Autositzbezügen liegen bei KMF bereits weitere Anfragen seitens der Automobilindustrie vor, bei denen es um Türtafeln für Seitenverkleidungen sowie um dreidimensionales Nähen am Armaturenbrett geht. Zudem kann sich Kuhn gut vorstellen, das robotergestützte Nähen auch in anderen Bereichen einzusetzen, wie beim Nähen von Filtern und technischen Textilien.
Zumal KMF den jetzt eingesetzten Motoman GP7 auch durch Yaskawa-Sechsachser mit noch höherer Reichweite ersetzen kann, um auch Artikel mit größeren Dimensionen nähen zu können. Kuhn: „Und wir können bei Bedarf auf unsere großen Säulennähmaschinen zurückgreifen, um dreidimensional arbeiten zu können. Unter diesen Voraussetzungen sehen wir großes Potenzial für das robotergestützte Verfahren als Basis für die Zukunft des Nähens.“
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