Bastian Fest, Geschäftsführer der FMO Surface GmbH & Co. KG, und Robert Korte, Vertriebsingenieur beim Roboterbauer Kuka, lernten sich auf einer Messe in Kassel kennen. Als Robert Korte den kollaborativen Roboter LBR iisy vorstellte, war Bastian Fest auf der Stelle von den Vorteilen des Cobots überzeugt.
In der Niederlassung von Kuka in Siegen schaute sich Fest daraufhin das Modell in Ruhe an und entschied sich für den Kauf über den Kuka Marketplace. „Der Cobot vereint verschiedene Faktoren, die wir brauchen. Dazu gehören Flexibilität, leichte Programmierbarkeit und die kollaborierende Einsatzbereitschaft. Daher haben wir ihn gekauft, ohne genau zu wissen, wo wir ihn einsetzen wollen“, so der Geschäftsführer. In der Tat ein eher ungewöhnlicher Schritt.
Hinsichtlich der Programmierung von Robotern sieht sich Fest eher als Anfänger. Beim Kauf seines ersten Kuka-Roboters hatte er zwar eine Schulung am Kuka-College absolviert, doch die betraf das Modell KR Cybertech und liegt inzwischen vier Jahre zurück. Umso größer ist seine Freude über den neuen Cobot, der durch seine leichte Bedienbarkeit auch Programmieranfängern den Zugang zur Robotik ermöglicht.
Das Familienunternehmen FMO Surface, das sich auf die Veredelung von Kunststoff-Oberflächen spezialisiert hat, wurde 1999 in Lemgo in der Region Ostwestfalen-Lippe gegründet und beschäftigt heute 75 Mitarbeiter. Rund 7 Mio. Busverbinder werden hier im Jahr mit Datamatrix-Codes belasert.
Vor einigen Jahren begann das Unternehmen mit der Automatisierung von verschiedenen Prozessen. Die Zusammenarbeit mit Kuka startete mit einem KR Cybertech Nano, der bei der Palettierung und Bestückung einer Laseranlage eingesetzt wird. Zwei Jahre später kam ein weiterer Roboter der Cybertech-Serie hinzu, der die Kunststoffteile, die zu veredeln sind, wenden, messen und belasern kann. „Vor dem Hintergrund des Fachkräftemangels spielt die Automatisierung für ein mittelständisches Unternehmen wie unseres eine wichtige Rolle“, versichert Bastian Fest. Im März 2022 stieß dann der LBR iisy zum Roboterportfolio dazu.
Die passende Aufgabe für den neuen Kollegen war schnell gefunden, und zwar in der Qualitätskontrolle von Busverbindern. Diese werden mit Datamatrix-Codes mit jeweils achtstelligen Zahlenfolgen belasert, bevor sie in einer Steuerung verbaut werden. Da mehrere Komponenten mit einem Code markiert sind und voneinander abhängen, ist eine zuverlässige Rückverfolgbarkeit der gesamten Baugruppe entscheidend. Daher spielen die Qualitätskontrolle und die Vollständigkeit der Codes eine zentrale Rolle.
Diese Aufgabe wurde bei FMO Surface bisher von Mitarbeitern manuell mit einem Scanner erledigt. Im Frühjahr 2022 übernahm der LBR iisy diese Arbeit. Der Cobot arbeitet nun Hand in Hand mit Vorarbeitern der Laserabteilung, zu denen auch Tim Hertz gehört. „Durch den LBR iisy sparen wir enorm viel Zeit, da wir nicht mehr jedes Teil einzeln abscannen müssen“, freut sich Hertz. „Und wenn der Cobot einen Fehler meldet, müssen wir auch keinen Käfig öffnen oder eine ganze Anlage stoppen, sondern können das falsche Teil einfach entnehmen und ersetzen.“
Für Unternehmen wie FMO Surface wird es immer schwieriger, menschliche Mitarbeiter für monotone und zugleich anspruchsvolle Aufgaben wie das Überprüfen der Datamatrix-Codes zu finden. Den LBR iisy einzulernen, ging dagegen ohne Probleme. „Vom Auspacken über den Aufbau bis zur ersten Programmierung haben wir gerade einmal eine halbe Stunde gebraucht“, sagt Bastian Fest. Mit dem Smartpad und der Robotersteuerung KR C5 Micro von Kuka können auch Mitarbeiter den Cobot bedienen und anlernen, die bislang kaum Erfahrung mit der Roboterprogrammierung haben. „Der Cobot läuft auf Basis des neuen Betriebssystems iiQKA.OS und lässt sich daher einfach installieren, konfigurieren und programmieren“, erklärt Robert Korte von Kuka. Der Cobot ist nicht nur in wenigen Minuten startklar, sondern lässt sich ebenso schnell an neue Herausforderungen anpassen. Für Bastian Fest ist das ein enormer Vorteil: „Wir haben hier keine Ingenieure, daher ist die einfache Integration umso wichtiger.“
Für die Prüfung der Datamatrix-Codes ist der Cobot mit zwei Kameras ausgestattet. Auf einem Tray liegen 200 Kunststoffteile, die unter den LBR iisy mit seinen beiden Kameras des Herstellers Keyence geschoben werden. „Im ersten Schritt wird die Qualität der Codes stichprobenartig anhand von 20 Teilen überprüft“, erklärt Vorarbeiter Tim Hertz. „Passt alles, fährt der Cobot erneut über den Tray und prüft, ob alle 200 Teile da und alle Codes lesbar sind.“ Eine Kamera prüft mit der integrierten Software die Qualität, die zweite Kamera ist für die Vollständigkeit zuständig. Stimmt etwas nicht, ist also ein Code von unzureichender Qualität oder unvollständig, bleibt der Roboter stehen und zeigt an, welcher Busverbinder betroffen ist. Ein menschlicher Kollege kann das fehlerhafte Teil dann austauschen, der Tray wird erneut geprüft und im Idealfall freigegeben.
Tim Hertz kann sich gut daran erinnern, wie aufwendig diese Art der Qualitätskontrolle für Datamatrix-Codes früher war. „Wenn wir auf Vollständigkeit überprüften, mussten wir jedes Teil einzeln scannen“, so Hertz. Dazu musste ein Mitarbeiter die Bauteile aus dem Tray nehmen und sie später wieder zurücklegen. Heute geht das mit dem neuen Cobot viel schneller und präziser. Der Kunde, ein Automatisierungsunternehmen, wünschte sich laut Bastian Fest ausdrücklich eine automatisierte Lösung. Denn einen nicht perfekten Busverbinder in den eigenen Steuerungen zu verbauen, kann teuer werden. Der Busverbinder wird als erstes Teil der Steuerung verlötet und auf der Platine verschraubt. Darauf wird anschließend die ganze Steuerung verbaut. Wenn nun der Datamatrix-Code nicht in Ordnung ist, dann fällt das erst im Warenausgang auf. Da ist der Schaden dann immens.
Der LBR iisy lässt sich nicht nur einfach in bestehende Prozesse integrieren, sondern auch auf neue Aufgaben umprogrammieren. Diese können sehr unterschiedlich sein und reichen vom Beladen einer Maschine über verpacken bis hin zu verschiedene Handling-Aufgaben. „Die integrierte Kabelführung und Energiezuführung ermöglichen außerdem einen schnellen und einfachen Werkzeugwechsel“, fügt Robert Korte hinzu. Für neue Applikationen lässt sich der Cobot mit Zubehör ausstatten. Für Bastian Fest ein echter Pluspunkt: „Ich habe dadurch ein flexibles Produkt, an das ich vorne einen Sauger, einen Greifer oder eine Kamera befestige und so mein gesamtes Spektrum abdecken kann.“
„Die Mitarbeiter waren vom neuen Kollegen sofort begeistert“, betont Geschäftsführer Fest. Berührungsängste gab es keine. „Dank der Sicherheitsfeatures kann der Cobot in einem Arbeitsraum mit Menschen zusammenarbeiten“, so Robert Korte. Das Modell ist mit sensitiven Gelenkmomentsensoren in allen sechs Achsen ausgestattet und reagiert sofort auf kleinste Berührungen. Auf diese Weise ist ein zertifizierter Kollisionsschutz gegeben. Das macht den Cobot zum idealen Helfer in jeder Produktion. Bastian Fest plant bereits, weitere Prozesse zu automatisieren. So könne die flexible Maschine demnächst im Tampondruck zum Einsatz kommen. Und die größeren Ausführungen des LBR iisy mit Tragfähigkeiten von 11 und 15 kg stehen bereits auf seiner Wunschliste. (us)
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Kuka Deutschland GmbH
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