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Industrielle Automation 4/2018

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Industrielle Automation 4/2018

ROBOTIK UND AUTOMATION I

ROBOTIK UND AUTOMATION I SPECIAL Präzise und effizient bestücken Kollaborierende Roboter optimieren Fertigungsabläufe und erhöhen die Kapazitätsauslastung Um dem internationalen Wettbewerbsdruck standzuhalten und großvolumige Aufträge kostengünstig umzusetzen, setzt ein dänischer Flachglas-Lieferant bei der Maschinenbestückung auf die kollaborative Technologie. Drei Roboterarme übernehmen dabei verschiedene monotone Arbeitsabläufe und stärken somit die Wettbewerbsfähigkeit des Unternehmens. Gern Glas A/S aus Dänemark ist Lieferant von Flachglas und Spiegeln für die Möbel-, Küchen-, Bau- und Solarbranche. Das Unternehmen ist stets bestrebt, seine Fertigung zu optimieren und seine Kapazitäten bestmöglich auszulasten. Deshalb hat der Hersteller in einen Durchlauf- Härteofen investiert, den Glasstücke auf einem breiten Förderband durchlaufen und der mit einem speziellen internen Transportsystem auf zwei Ebenen verbunden ist. Der Ofen arbeitet effektiv, verbraucht allerdings viel Energie. Eine optimale Maschinenbestückung ist demgemäß entscheidend für die Produktivität innerhalb dieses Fertigungsprozesses. Bald stellte Gern Glas fest, dass bei dem manuellen Zuführen der Glasstücke in den Ofen häufig die volle Breite des Förderbandes nicht ausgenutzt wurde – eine regelrechte Energieverschwendung. So kam dem Unternehmen die Idee, die monotone Aufgabe der Maschinenbestückung zu automatisieren und diesen energie- und kostenkritischen Fertigungsschritt somit zu optimieren. Auf der Suche nach einer Lösung überzeugten die kollaborierenden Roboterarme von Universal Robots (UR). Glenn Larsen, Technischer Leiter bei Gern Glas, schätzt die Vorteile der Technologie: „Bei den Robotern von UR handelt es sich um IMPRESSUM erscheint 2018 im 31. Jahrgang, ISSN: 2194-1157 Redaktion Leitender Chefredakteur: Dipl.-Ing. (FH) Dirk Schaar, Tel.: 06131/992-345, E-Mail: d.schaar@vfmz.de Chefredakteurin: Dipl.-Ing. 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SPECIAL I ROBOTIK UND AUTOMATION Mithilfe einer pneumatischen Saugapplikation nimmt der UR5-Roboter Flachglas auf und bestückt einen Glashärtungsofen eine andere Art von Industrierobotern. Uns hat ihre Bedienerfreundlichkeit und Flexibilität beeindruckt.“ Platzkapazitäten optimal nutzen Gerade kleinen und mittelständischen Unternehmen, die eine automatisierte Produktion bislang für zu teuer, zu aufwändig und zu schwer integrierbar hielten, eröffnen die Roboterarme die Möglichkeit, monotone Pick & Place-Aufgaben unter neuen Gesichtspunkten zu betrachten. So auch in der Fertigung von Gern Glas, wo heute ein UR5- Roboter bei der Maschinenbestückung am Durchlaufofen zum Einsatz kommt. Ausgestattet mit einer pneumatischen Saugglocke nimmt der Roboterarm Glasscheiben auf und platziert sie in der Fertigungsanlage. Dort macht der kollaborierende Roboter das effiziente Handeln von kleinen Glaskomponenten möglich und die Platzkapazität im Hochenergiebrennprozess wird optimal genutzt. Glenn Larsen erläutert: „Der UR-Roboter legt relativ kleine Glasstücke in eine zusätzliche Reihe neben die anderen Stücke auf das Förderband. So können wir bei gleichbleibendem Energieeinsatz viel mehr Gläser härten als zuvor.“ Flexibel einsetzbar Inzwischen setzt Gern Glas die neue Robotertechnologie nicht mehr nur am Glashärtungsofen ein. Zwei weitere Roboterkollegen, ein UR5 und ein UR10, die jeweils nach ihrer Traglast in Kilogramm benannt sind, unterstützen die Mitarbeiter an den Produktionsstraßen bei diversen Tätigkeiten. Der UR5 arbeitet mit einem Leimkopf und klebt Glasstücke zusammen, der UR10 übernimmt das Sandstrahlen von Spiegeln mit einem Sandstrahlkopf als Endeffektor. Durch ihre leichte und platzsparende Bauweise können die kollaborierenden Roboter schnell für verschiedene Anwendungen umgerüstet werden. Diese Flexibilität macht sich auch Gern Glas zunutze. „Wir haben die Roboter auf Rollwagen montiert, sodass wir sie immer dorthin transportieren können, wo sie am nützlichsten für uns sind“, erklärt Glenn Larsen. Bo Detlefsen, Betriebsleiter bei Gern Glas, ergänzt: „Gerade Mobilität und Sicherheit sind für uns erfolgsentscheidend. Da kommt es uns gelegen, dass wir die Roboter nicht mit Sicherheitszäunen umgeben müssen.“ So stand bei den Applikationen im Werk von Gern Glas ebenfalls das Konzept der Mensch- Roboter-Kollaboration (MRK) bei der Einführung im Vordergrund. Die Roboter sollten neben den menschlichen Arbeitern ohne Schutzumhausung eingesetzt werden. Nach einer erfolgreich abgeschlossenen Risikoanalyse sind die kollaborierenden Roboterarme hierzu in der Lage. Agiler Fertigungsablauf dank Teach-Modus Die Integration der Roboter verlief schnell und weitestgehend problemlos. Bereits zehn Stunden nach dem Eintreffen im Werk bestückte der erste UR5 den Durchlaufofen mit Flachgläsern. Mithilfe der intuitiven Steuerung via Touchscreen-Tablet konnte Glenn Larsen dem kollaborierenden Roboter alle erforderlichen Bewegungsabläufe beibringen. Besonders gut gefällt ihm der Teach-Modus von UR: „Wir brauchen den Arm des Roboters nur greifen und können ihm Abläufe direkt beibringen, indem wir ihn von Hand von einem Wegpunkt zum nächsten führen. Diese Bewegung wiederholt er dann in der Häufigkeit, die wir über den Touchscreen eingeben.“ So ist beim Einstellen neuer Aufgaben auch kein teurer Berater für die Neuprogrammierung nötig. Zudem ist der kollaborierende Kollege in der Lage, die Programme für bereits erlernte Tätigkeiten jederzeit wiederzuverwenden. Das garantiert dem Unternehmen einen agilen Fertigungsablauf in seinem Werk. Monotone Arbeitsabläufe reduzieren Für Gern Glas bedeutet die Implementierung der Roboterarme auch eine Erleichterung für die Werkarbeiter. Denn beim Einsatz der UR-Roboter ging es ebenso darum, die Mitarbeiter von repetitiven Tätigkeiten zu befreien. Der UR5 und der UR10 erweisen sich da als optimale Roboterkombination, um die ermüdenden Aufgaben und die damit einhergehende Belastung der Belegschaft zu reduzieren. „Den Robotern machen solche monotonen Arbeitsabläufe nichts aus. Ihr Einsatz sorgt somit auch für einen abwechslungsreicheren Arbeitstag unserer Mitarbeiter“, bewertet Glenn Larsen die Vorteile der kollaborierenden Technologie. Durch die neuen Roboterkollegen kann das Personal entsprechend effektiver für komplexere Aufgaben eingesetzt werden. www.universal-robots.com INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/2018 49

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