Um die Automatisierung in der Produktion des Möbelherstellers Sedus Stoll weiter voranzutreiben, hat die Trafö Förderanlagen GmbH & Co. KG eine Roboterzelle mit individuell angepasster Software konzipiert. In der vollautomatischen Anlage dient ein Roboter des Herstellers Kuka als Bindeglied. Das Modell KR Quantec vom Typ KR270 R2700 ultra versorgt den Rohrlaser, der bisher manuell beladen wurde, mit Material aus dem Lager.
„Die Roboterzelle, die wir im Jahr 2018 implementiert haben, bringt eine erhebliche Arbeitserleichterung mit sich und beschleunigt den Produktionsablauf“, erklärt Ulrich Neckermann, Vertriebsleitung DACH bei Trafö. „Jetzt kann die Laseranlage mannlos im Mehrschichtbetrieb gefahren werden.“ Bei der Implementierung konnte Trafö auf seine jahrelange Erfahrung als Anbieter für Lagersysteme und Logistiklösungen zurückgreifen. Die vollautomatische Beladeeinheit ist dabei auf die Gegebenheiten zugeschnitten. „Das Besondere an der Roboterlösung ist, dass der Laser direkt mit Einzelrohren bestückt wird“, so Neckermann. „Der aufwendige Transport ganzer Bunde und die manuelle Beladung entfallen.“
Um einen reibungslosen Ablauf zu gewährleisten, hat Trafö für den Tube-Picking-Rohrlaser eine spezielle Software entwickelt. Dadurch können alle Komponenten, die an der Anlage beteiligt sind, miteinander kommunizieren. Der digitale Produktionsplan gibt vor, welche Rohrtypen zu welcher Zeit am Laser benötigt werden. Das geforderte Material wird per Tablet aus dem Langgutlager geordert. Das Lager wurde mit einem Trafö-Retrofit ausgestattet und so ebenfalls auf den neuesten Stand gebracht. Die Steuerungstechnik und Elektrik inklusive der Software wurden dabei komplett erneuert. Außerdem führt nun eine neue Förderstrecke vom Langgutlager zum Roboter und weiter zur Ablagestelle am Rohrlaser.
Das Lagersystem liefert die bestellten Rohre über die Förderanlage in Systemkassetten an die Roboterzelle. In diesen oben offenen Kassetten sind meist verschiedene Rohrtypen eingelagert. Der Rohrlaser verarbeitet dabei Rohre mit einer Länge von maximal 6800 mm und einem Gewicht bis zu 100 kg. Neben Rundrohren mit einem Durchmesser von 16 bis 90 mm lassen sich auch Quadrat- und Rechteckrohre mit Maßen zwischen 30 x 30 mm und 100 x 100 mm bearbeiten. Auch der Roboter ist auf das Handling solcher Rohre ausgelegt. Um die in der Systemkassette lagernden Rohre voneinander zu unterscheiden, ist das Kuka-Modell mit einem intelligenten 3D-Erkennungssystem ausgestattet. So kann der stählerne Werker den Rohrlaser konstant mit Material versorgen.
In der Praxis läuft das Tube-Picking nach einem genau festgelegten Schema ab. Im ersten Schritt bekommt der Roboter aus dem Produktionsplan die Information, welches Rohr als nächstes im Rohrlaser bearbeitet werden soll. Anhand der übermittelten Daten und mit Hilfe des integrierten 3D-Scanners erfasst der KR Quantec den Inhalt der Systemkassette und damit auch die Lage und Position der einzelnen Rohre. Sobald das angeforderte Rohr aufgrund seiner Produkteigenschaften identifiziert ist, beginnt das eigentliche Tube-Picking. Dafür ist der Roboter mit zwei komplexen Vakuumgreifern ausgestattet. Der erste ist für runde, der zweite für eckige Rohre konzipiert. Die Maschine wählt eigenständig das passende Werkzeug aus, greift in die Kassette und nimmt das betreffende Rohr heraus. Dabei wird der Neigungswinkel des Greifers automatisch an die ermittelte Position und die Lage des Rohres angepasst. Gelingt die Aufnahme des Rohrs nicht auf Anhieb, greift der Roboter ein zweites Mal nach. Mit dieser Zusatzfunktion ist ein zuverlässiger Ablauf garantiert, auch wenn die Rohre quer liegen oder verkantet sind.
Hat der Roboter das Rohr sicher erfasst, hebt er es an und legt es auf der Förderstrecke ab, die sich oberhalb der Roboterzelle befindet. Jetzt wandert das Werkstück automatisch zum Laser, wo es mithilfe eines Senkförderers der Aufnahmevorrichtung des Rohrlasers zugeführt wird. An diesem Teil der Förderanlage können mehrere Rohre hintereinander abgelegt werden. Über diesen Puffer ist sichergestellt, dass der Laser durchgehend mit Material versorgt ist.
Bei Sedus Stoll ist man mit der automatisierten Lösung zufrieden, denn die Wirtschaftlichkeit der Produktion konnte auf diese Weise deutlich gesteigert werden. Die Roboterzelle bietet dabei nach eigenen Angaben gleich mehrere Vorteile. Zum einen entfallen manuelle Eingriffe bei der Beladung des Rohrlasers, denn der Roboter führt dem Laser die benötigten Teile präzise zu. Zum anderen ist der Laser durch die automatische Materialzuführung maximal ausgelastet. „Dank der Roboterzelle kann die Laseranlage mehrschichtig in einem Takt von weniger als einer Minute bestückt werden“, hebt Ulrich Neckermann hervor. Diese Effizienz garantiert die optimale Ausnutzung des Rohrlasers. Die Vorteile machen sich insbesondere dann bemerkbar, wenn im Produktionsalltag häufige Materialwechsel stattfinden. (us)
Der Erfinder des„Federdreh“
Die Sedus Stoll AG mit Sitz in Dogern an der deutsch-schweizerischen Grenze produziert seit 1871 hochwertige Büromöbel. Bekannt ist das Unternehmen für den weltweit ersten Drehstuhl mit einer drehbaren Säulenfederung, dem sogenannten „Federdreh“. Die Qualitätsmöbel werden in Deutschland produziert und weltweit verkauft.
Das neue Kuka-Modell arbeitet extrem zuverlässig. So liegt die mittlere Betriebsdauer nach eigenen Angaben bei rund 400.000 Betriebsstunden. Bild: KukaKuka launcht neue Produktserie
Im Bereich der mittleren Traglastklasse bringt der Robotik- und Automatisierungsspezialist Kuka eine neue Produktserie auf den Markt. Der KR Iontec soll vor allem durch Flexibilität überzeugen. Das Modell ist für den Einsatz in klassischen und digitalen Produktionswelten gleichermaßen konzipiert und punktet insbesondere mit einer Reichweite von maximal 3100 mm und bietet damit den größten Arbeitsbereich seiner Klasse. Der KR Iontec kann am Boden, an der Wand oder in Schrägstellung eingesetzt werden. Die Traglast lässt sich bei installiertem Roboter von 30 auf maximal 70 kg umrüsten. Der geringere Platzbedarf des Roboters durch einen um 30 % kleineren Footprint und die um 10 % schlankere Störkontur ermöglicht ein kompaktes Zellen-Design.
In seiner Klasse bietet der neue Wurf von Kuka nach eigenen Angaben den geringsten Wartungsaufwand. Der Roboter braucht weniger Ersatzteile und ein Ölwechsel ist im Schnitt nur alle 20.000 Betriebsstunden fällig. Durch den reduzierten Energieverbrauch, der sich aus der verbesserten Antriebstechnik und dem verminderten Eigengewicht ergibt, werden zudem die laufenden Kosten gesenkt. Und schließlich ist der Roboter mit verschiedenen Motion Modes ausgestattet. Sozusagen per Knopfdruck lässt er sich flexibel an verschiedene Produktionsprozesse anpassen. Der Performance Mode sorgt für hohe Leistung, Dynamik und Effizienz. Im Path Mode fährt der Roboter seine Bahnen bei allen Geschwindigkeiten exakt ab. Und mit dem Dynamic Mode schließlich lassen sich die Taktzeiten minimieren.
Meinung unseres Redakteurs Uwe Shoppen: Jeder Greifer ist ein Unikum
Ein Roboter ist nur so gut wie sein Greifer. Klingt wie eine Binsenweisheit, trifft aber beim Möbelhersteller Sedus Stoll voll zu. Mit einem Spezialgreifer, der mit rund 80 Vakuumsaugern ausgestattet ist, hebt der Roboter knapp 7 m lange und 100 kg schwere Rohre aus einer Kassette und legt sie auf einer Förderstrecke ab. So etwas funktioniert erst dann, wenn kreative Köpfe mit viel Fantasie den richtigen Greifer ausgeknobelt haben. Klasse!
