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Ausgangslage / Aufgabenstellung |
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| SBH liefert moderne Grabenverbautechnik für sämtliche Tiefbauaufgaben. Bei der Fertigung der Komponenten sind erhebliche Sicherheitsaspekte zu beachten, denn die Teile müssen später beispielsweise dem Druck stark befahrener Straßen oder angrenzender Gebäude standhalten. Früher schweißte SBH alle Teile manuell. Um eine konstant hohe Qualität und flexiblere Produktionsprozesse zu erreichen, plante der Betreiber eine Automatisierung. | |
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Realisation / Lösung |
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 | | Schweißen sicherheitsrelevanter Teile |
Die Wahl fiel auf einen sechsachsigen Knickarmroboter KR 6 von KUKA Roboter, der die Forderungen von SBH unter anderem durch integrierte Touch- und Lichtbogensensoren erfüllt. Darüber hinaus garantiert der Roboter einen gesteigerten Durchsatz, denn er wechselt zwischen zwei Arbeitsplätzen, sodass ein Stillstand aufgrund von Rüstzeiten entfällt. Während der KR 6 an einem der Plätze schweißt, entnimmt ein Werker das fertige Teil mit Hilfe eines Krans vom anderen Platz und bestückt diesen erneut. Folglich erübrigen sich Wartezeiten für den Roboter. Die Robotersteuerung koordiniert neben den sechs Achsen des KR 6 auch die Bewegungen der Lineareinheit und der als Achsen 8 und 9 fungierenden Wendevorrichtungen.
Die Teile, bei denen es sich um etwa 2 m lange und rund 500 kg wiegende Rollenschlitten und 0,5 bis 2,5 m messende Verbindungsstücke handelt, werden manuell mit Schweißpunkten vorgeheftet. Dann senkt sie ein Kran auf einen Arbeitsplatz in der Roboterzelle ab und positioniert sie an einem definierten Nullpunkt. Anschließend identifiziert der KR 6 die Naht mit Hilfe des Touchsensors und ermittelt, verglichen mit einem Referenzmodell, eventuelle geometrische Differenzen des Bauteils. Darauf folgt der Schweißprozess im MAG-Impuls-Verfahren. Weicht der Schweißbrenner von der Fugenmitte ab, registriert die Steuerung dies über den Lichtbogensensor, der auf variierende Stromstärken beim Vergleich der beiden Fugenseiten reagiert. In dem Fall veranlasst die Steuerung den Roboter, die Differenz durch entsprechendes Verstellen der Achsen zu kompensieren. | |
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Systemkomponenten / Auftragsumfang |
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- KUKA-Roboter KR 6 mit Touch- und Lichtbogensensoren, der hängend an einem C-Ständer auf einer Lineareinheit verfährt
- PC-basierende KUKA-Robotersteuerung einschließlich Control Panel mit Windows-Oberfläche
- Lineareinheit
- Roboterprogrammierung
- Sicherheitsinstallationen
- Inbetriebnahme
Lieferant der kompletten Roboterzelle war der auf Schweißverfahren spezialisierte KUKA-Systempartner Paul von der Bank GmbH aus Hilden bei Düsseldorf.
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Ergebnis/Erfolg |
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- Wettbewerbsvorteile durch neue Technologien
Mit der Investition setzte SBH bewusst auf neue Technologien. Dadurch erzielt das Unternehmen Wettbewerbsvorteile. Andernfalls hätte es mittelfristig vielleicht sogar Nachteile gegenüber anderen Anbietern hinnehmen müssen. Neben mehr Wirtschaftlichkeit erwartet SBH einen Imagegewinn, durch den das Vertrauen in seine Produkte gestärkt werden soll.
- Gleich bleibende Qualität
Durch die hohe Wiederholgenauigkeit des Roboters erreicht SBH außerdem eine gleich bleibende Qualität an den sicherheitsrelevanten Teilen.
- Hohe Flexibilität
Da die Zahl der zu schweißenden Bauteile kontinuierlich wächst, bestand die Forderung nach hoher Flexibilität. Momentan schweißt der KR 6 vornehmlich Rollenschlitten aus dem SBH-Doppelgleitschienensystem und die dazugehörigen Zwischenstücke. Die Zykluszeit für die Schlitten beträgt 60, für die Zwischenstücke 30 Minuten. Sämtliche Maße der zu schweißenden Teile sind in den Unterprogrammen der Robotersteuerung gespeichert und somit rasch abrufbar.
- Verfügbarkeit von mindestens 95 %
Wegen der hohen Auslastung der Roboterzelle wurde eine Verfügbarkeit von mindestens 95 % vereinbart. Störungen, die sich nicht durch die eigenen, im KUKA College geschulten Mitarbeiter beheben lassen, beseitigt der KUKA-Systempartner von der Bank innerhalb von 24 Stunden.
- Bearbeitungsdauer halbiert
Die Bearbeitungsdauer der Teile konnte halbiert werden, und das bei merklich reduziertem Personalaufwand. Um die Effizienz der Roboterzelle weiter zu steigern, arbeitet sie, trotz der einfachen Programmwahl, in hohen Losgrößen und deshalb unabhängig von der übrigen Fertigung. | |
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| Weitere Informationen |
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| Video |
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