Schweiß-Cobot

Cobot bewährt sich als Schweißer

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„Das Automatisieren von Schweißprozessen war auf einmal ganz leicht.“ Für Firmenchef Peter Hodapp hat die erste Installation eines kollaborativen Schweißroboters (kurz Cobot) alle Zielvorgaben erfüllt: einfache Programmierung, hohe Flexibilität und Entlastung der Schweißer.

Mechthild Fendel
Fachjournalistin in Stuttgart

Für Peter Hodapp steht fest: „Es wird sicher nicht der letzte Cobot gewesen sein, der in unser Unternehmen Einzug hält – auch nicht der letzte von Lorch.“ Seit Februar 2018 wird bei Hodapp das neue Lorch Cobot Welding Package eingesetzt. Es besteht aus dem Universal Robot UR 10, der Lorch Spezial-Schweißsoftware und der Stromquelle S-RoboMIG XT mit den produktivitätssteigernden Speed-Schweißprozessen von Lorch. Eine Premiere. Denn bisher schweißte das Unternehmen, zu dessen Portfolio neben Dreh-, Falt-, Schiebe- und Hubtoren vor allem Sonderkonstruktionen gehören, alles per Hand.

Ein wichtiger Markt sind für Hodapp insbesondere Brand- und Rauchschutztüren in großen Tunnelanlagen, Messetore, schusssichere Türen und Kraftwerkstore. Folglich Spezialanfertigungen, die in zahlreichen Funktionstests beweisen müssen, dass sie gegen starke Druck- und Sogwellen, aber auch gegen Rauch und weitere Gefahren schützen können. Daher sind höchste Qualitätsstandards bei der Fertigung und damit auch beim Schweißen unumgänglich.

In Aktion tritt der Lorch Schweiß-Cobot bei dem Spezialisten für Türen und Tore vor allem bei Anwendungen, die von Hand schwer zu schweißen sind, bei Nähten, die eine hohe Präzision und optische Qualität verlangen, und bei personal- und zeitaufwendigen Serien. Auslöser für die Anschaffung der Anlage war eine Messepräsentation in Stuttgart. Markus Lang, seit 2008 Fertigungsleiter bei Hodapp und zuständig für die Produktion, beeindruckte die einfache Programmierung bei der Produktvorführung der automatisierten Anlage: „Schon nach kurzer Einweisung war es möglich, die Anlage einwandfrei zu bedienen. Das war schon eine starke Aussage.“

Im Hause Hodapp war man schon länger auf der Suche nach einer schweißtechnischen Automatisierungslösung. Schweißarbeiten machen hier über ein Drittel der Gesamtproduktion aus und im täglichen Geschäft fallen vor allem immer wieder Kleinserien von 30 bis 80 oder gar 120 gleichen Werkstücken wie beispielsweise Torbändern an, die alle einzeln geschweißt und entsprechenden Sicherheitsstandards gerecht werden müssen. Erschwerend kommt hinzu, dass der Fachkräftemangel in der Region hoch ist, die Arbeitslosenquote liegt hier unter zwei Prozent.

Nach zwei Stunden lief es schon ohne Anwendungstechniker

Nach einem Testlauf und einer eingehenden Beratung im Lorch Anwendungszentrum in Auenwald gab es dann keine Zweifel mehr: „Wir hatten eigene, teils schwierig zu schweißende Werkstücke vorbereitet und wollten testen, wie lange die Programmierung dauert und wie gut der Roboter diese Aufgaben löst. Wir waren einen Tag im Kompetenzzentrum vor Ort, doch schon nach zwei Stunden konnte sich der Anwendungstechniker zurückziehen und wir machten alleine weiter. Da war die Entscheidung für den Cobot von Lorch schnell gefallen“, erzählt Lang.

Ein weiteres wichtiges Entscheidungskriterium war außerdem die Möglichkeit, die S-RoboMIG-XT-Stromquelle von Lorch mit einem Doppelkoffer zu kombinieren. Ein Clou, der die internen Abläufe unterstützt. Markus Lang: „Da wir je nach Auftrag sowohl Stahl als auch Edelstahl schweißen und wir dafür jeweils andere Zusatzwerkstoffe und andere Gase benötigen, ist die Doppelkofferanlage für uns ideal. Sie hält beide Möglichkeiten vor und es muss nur noch der Schweißbrenner am Cobot ausgetauscht werden. Das reduziert unsere Rüstzeiten enorm.“

Der Aufbau der Anlage vor Ort gestaltete sich einfach und unkompliziert. „Bereits nach drei Stunden war das Cobot Welding Package komplett am Schweißarbeitsplatz installiert und stand für erste Schweißarbeiten bereit“, erzählt Johnny Ruyssinck, Ausbildungsleiter bei Hodapp und hauptverantwortlich für das interne Cobot-Projekt. Für ihn sind die Mobilität des gerade mal knapp 30 kg schweren kollaborierenden Schweißroboters und die unkomplizierte Integration in die Arbeitsabläufe die großen Pluspunkte. „Im Gegensatz zu einer klassischen Industrieroboteranlage, die meist fest an einem Ort installiert ist, können wir den Cobot flexibel dort einsetzen, wo er gerade benötigt wird. Und aufgrund der eingebauten Sensorik, die den Roboter bei Berührung sofort stoppen lässt, ist auch kein zusätzlicher Schutzraum nötig. Das vereinfacht den Einsatz und das gemeinsame Arbeiten ungemein.“ Zudem betont er die gesundheitlichen Vorteile, die der Einsatz des Cobots mit sich bringt: „Während der Roboter schweißt, kann sich der Mitarbeiter zurückziehen und muss den Schweißrauch nicht einatmen.“

Schweiß-Cobot lässt sich durch Teachen leicht programmieren

Für Markus Lang zeigen sich die Vorteile des Cobots vor allem in der einfachen Programmierung und Reproduzierbarkeit der Schweißnähte wie auch in deren konstant hochwertigen Qualität. Der Schweißer „teacht“ den Roboter, lernt ihn also ein, indem er ihn an den Anfangs- und Endpunkt der Schweißnaht setzt, die wichtigsten Schweißparameter eingibt und schon kann losgeschweißt werden. „Wir erhalten dann eine gleichbleibend hohe Qualität der Schweißnähte, die wenig bis gar keine Nacharbeit erfordert und die ein Handschweißer so konstant über einen längeren Zeitraum nicht leisten könnte.“

Ein weiterer Vorteil für Lang ist die Entlastung der Schweißer bei der Produktion von Kleinserien durch das Umverteilen von Aufgaben: „Durch die Programmierung und die damit einhergehende Reproduzierbarkeit von Schweißnähten können auch weniger qualifizierte Mitarbeiter an der Cobot-Anlage eingesetzt werden. Ist der Cobot einmal programmiert, besteht die Hauptarbeit aus dem korrekten Einlegen der Werkstücke und dem Knopfdruck, den Schweißvorgang einzuleiten. So sind hochqualifizierte Schweißer frei für Aufgaben, bei denen schweißtechnisches Know-how unumgänglich ist.“

Um auch hier nochmals die Effizienz zu steigern, hat man sich bei Hodapp für den Cobot UR 10 von Universal Robots entschieden, der über eine Arm-Reichweite von 1,30 m verfügt und somit problemlos zwei Vorrichtungen auf einem Schweißtisch bedienen kann. Während der Roboter hinter einer Sichtschutzscheibe schweißt, kann der Einleger schon das nächste Werkstück in die dafür vorgesehene Schablone platzieren. Ruyssinck rechnet daher auch mit einer schnellen Amortisation des Investments: „Die Fertigung von Werkstücken ist viel schneller geworden. Ich denke, dass wir bereits in einem Jahr die Investitionskosten wieder rausbekommen haben.“

Junge Schweißer sind begeistert von der Technik

Automatisierung war für die gesamte Belegschaft Neuland. Aber bereits bei den Einführungstagen war die Begeisterung über die leichte Bedienung der Anlage und deren Einsatzmöglichkeiten groß, vor allem bei den jüngeren Schweißern. „Unsere Kollegen standen nach dem ersten Schulungstag mit einem Grinsen im Gesicht da, wollten gar nicht nach Hause gehen und haben sich auch noch bedankt, dass sie die Gelegenheit haben, eine solche Technologie kennenzulernen und damit arbeiten zu dürfen“, berichtet Ruyssinck.

Simon Ludwig, 25 Jahre alt und seit zwei Jahren bei Hodapp als Schweißer beschäftigt, bestätigt dies: „Die Programmierung des Schweiß-Cobots macht Spaß und ist leicht verständlich. Der Roboter schweißt zuverlässig“, sagt er. „Die Zeitersparnis und Arbeitsentlastung bei sich oft wiederholenden und ermüdenden Schweißaufgaben sind für uns einfach enorm.“

Dreitägige Inhouse-Schulung war inbegriffen

Die dreitägige Inhouse-Schulung, die neben dem Technikequipment und der Inbetriebnahme vor Ort im Leistungspaket von Lorch inbegriffen ist, fand auch großen Anklang. „Der Vorteil war, dass wir an unseren Maschinen, mit unserem Material und unseren Gegebenheiten sämtliche Schweißaufgaben durchspielen konnten. Mit Programmierlehrer und Anwendungstechniker hatten wir Experten an unserer Seite, die uns wirklich jede Frage beantwortet haben“, schwärmt Ruyssinck.

Sein Fazit nach den ersten drei Monaten Einsatz: „Obwohl wir den Cobot erst seit Kurzem in Betrieb haben, ist er im Unternehmen bereits unverzichtbar geworden. Ich freue mich jedes Mal, wenn ich mit ihm arbeiten darf. Die Ergebnisse sind toll, der Ablauf effizient und die sehr einfach zu bedienende Schweißsoftware von Lorch überzeugt auf ganzer Linie.“

Markus Lang resümiert: „Kaum geliefert, funktionierte die Roboteranlage von Anfang an reibungslos. Sie passt genau zu unseren Anforderungen.“ Sie sei flexibel, zuverlässig und bringe die hohe Schweißqualität, die benötigt werde. „Außerdem entlastet sie die Mitarbeiter nicht nur, sondern motiviert sie auch noch. Was wollen wir mehr?“

www.lorch-cobot-welding.de


Hodapp im Überblick

Hodapp mit Sitz in Achern hat sich in den letzten 70 Jahren einen Namen als Spezialist in der Fertigung von Stahltüren und -toren aller Art gemacht. Heute beschäftigt das Familienunternehmen 220 Mitarbeiter und exportiert bis nach Korea.

Zum Portfolio zählen neben Dreh-, Falt-, Schiebe- und Hubtoren vor allem Sonderkonstruktion. Die 15 Mitarbeiter umfassende Konstruktionsabteilung realisiert maßgeschneiderte Einzelanfertigungen aus einer Hand und aus eigener Planung.


Vorteile beim Schweißen

Diese Vorteile sieht Hodapp für das Lorch Cobot Welding Package nach einem Jahr Praxiserfahrung:

  • Schnelle Installation
  • Einfaches Programmieren und Bedienen
  • Gleichbleibende Qualität der Schweißnähte, die kaum Nacharbeit erfordern
  • Flexibel und ohne Schutzumhausung einsetzbar
  • Entlastet Mitarbeiter und kompensiert Fachkräftemangel
  • Leicht integrierbar in Arbeitsabläufe
  • E infacher Einstieg in Automation
  • Schnelle Amortisierung des Invests
  • Kurze Rüstzeiten in Kombination mit der Doppelkofferanlage S-RoboMIG XT
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