3-mal Praxis pur: Wie KMU von Robotern profitieren

Roboter sind vielen Menschen aus der Automobilfertigung bekannt. Sie können aber auch in kleineren oder mittleren Industrieunternehmen sinnvoll eingesetzt werden. Wie das funktioniert, zeigen die folgenden drei Praxisbeispiele.

Die Glaub Unternehmensgruppe integriert den ABB-Roboter Yumi in Fertigungslinien und treibt damit die Automatisierung in neuen Produktionsbereiche in der Elektronikfertigung voran. Dazu gehört die oftmals noch nicht komplett automatisierte Montage.

Denn in der automatisierten Baugruppenfertigung ist die Durchsteckmontage von Bauteilen (THT-Fertigung) eine der letzten arbeitsintensiven Bastionen der Handarbeit. THT-Bauteile (Through-Hole-Technology) sind Drahtbauteile, die zumeist von Hand mit ihren ‚Drahtbeinchen‘ durch Löcher in einer Leiterplatte gesteckt und damit zum Verlöten platziert werden.

Diese Aufgabe kann der Zweiarm-Roboter Yumi von ABB übernehmen. Durch die parallele Bestückung von zwei Leiterplatten, mit derzeit jeweils bis zu zwei verschiedenen Bauteilen, hält die Lösung auch mit kurz getakteten Fertigungslinien Schritt.

Die Automatisierung der THT-Leiterplattenbestückung entlastet Mitarbeiter von anstrengenden, monotonen Arbeiten und macht Bestückarbeitsplätze effektiver. Der Roboter ist mit zusätzlichen Kameras ausgestattet und wird dadurch im wahrsten Sinne des Wortes zu einem umsichtigen Kollegen, der nicht nur punktgenau Bauteile platziert, sondern auch präzise Aufgaben der Qualitätssicherung übernimmt.

Das Unternehmen ‚Metallbau & Schweißtechnologie Zentrum GmbH Blankenburg‘ (MSZ) beschäftigt 50 Mitarbeiter und ist auf Fügetechnik spezialisiert. Dabei stehen nicht Standardaufgaben im Fokus, sondern die Herstellung hochwertiger, serienreifer Baugruppen sowie Sonderkonstruktionen in vielen Werkstoffkombinationen. Möglich ist das dank eines Hightec-Maschinenparks.

Die menschliche Anatomie ist laut Angaben der Fügetechnik-Profis für das Herstellen hochanspruchsvoller Schweißnähte in höchster Präzision nicht ausreichend. Aus diesem Grund das Unternehmen bereits vor über zehn Jahren in eine Roboterschweißzelle von Yaskawa, genauer gesagt eine Motoman HP20 samt Zwei-Achsen-Positionierer, investiert. Der Roboter besitzt eine Reichweite von 1717 Millimetern und eine Wiederholgenauigkeit von 0,06 Millimetern.

Der Roboter kommt in dem KMU für metallurgische Forschungsaufgaben, Schweißaufgaben an Gussteilen, Schweißen von Einzelteilen, aber auch mittelgroßen Serien zum Einsatz. „Das Alles meistert die Anlage seit über zehn Jahren störungsfrei“, berichtet Firmengründer Wilhelm Krüger. Dabei habe sie sich auch schon zehnmal bezahlt gemacht.

Mittlerweile sind auf der Anlage Hunderte von Programmen hinterlegt und für wiederkehrende Aufträge hat MSZ zumeist die betreffenden Vorrichtungen noch im Lager, die dann sofort verfügbar sind. So mancher Kunde ist positiv überrascht, wenn er komplexe Teile, die er vor zehn Jahren fertigen ließ und jetzt erneut bestellt, innerhalb weniger Tage geliefert bekommt.

Beyerdynamic fertigt Kopfhörer, Mikrofone und Konferenzsysteme ausschließlich in Deutschland und mit viel Handarbeit. Cobots von Universal Robots helfen nun dabei, bei der Lautsprecherfertigung die Produktivität bei gleichbleibender Qualität um 50 Prozent zu steigern.

Eine filigrane Tätigkeit in diesem Produktionsprozess ist es beispielsweise, die Membranen der Lautsprecher mit einem Dispersionsmedium zu beschichten. In Handarbeit waren für diesen Prozessschritt drei Mitarbeiter verantwortlich. Heute unterstützen ein UR3 und ein UR5 die Mitarbeiter. Im Ergebnis läuft der Fertigungsprozess nun stabil und mit konstant hoher Qualität – und während die Roboterkollegen die repetitiven Aufgaben übernehmen, können sich die Arbeiter stärker wertschöpfenden Tätigkeiten widmen.

Der größere Roboter ist für das Handling zuständig und mit einer Kamera und einem Greifer von Robotiq ausgestattet. Für die Membranbeschichtung platziert ein Arbeiter im ersten Schritt einen geschweißten Kopfhörerlautsprecher auf einer vordefinierten grünen Fläche, die das Sehfeld, der in der Applikation integrierten Kamera repräsentiert.

Der Handling-Roboter erfasst so das Werkstück und nimmt den Lautsprecher auf. Anschließend legt er diesen auf einen Drehmotor. Dort übernimmt ein UR3 mit einer integrierten Sprühpistole den Spraying-Prozess und beschichtet die Membran durch Aufsprühen des Dispersionsmediums. Im Anschluss legt dann wieder der UR5 den beschichteten Lautsprecher auf einem Tablett ab.