Anwenderbericht : Ein Greifer für die besondere Geometrie

Jörg Monsig, Betriebsleiter bei der Lang Metallwarenproduktion Neubrandenburg GmbH, sucht die Schwachpunkte. Ziel ist eine optimierte Fertigung, um auch weiterhin wettbewerbsfähig und ein attraktiver Arbeitgeber zu bleiben. „Wir wollen moderne, intelligente und vernetzte Arbeitsplätze schaffen“, erklärt Monsig. Daher galt es, die Bestückung einer Punktschweißanlage zu automatisieren und damit die Produktivität und Arbeitsplatzsicherheit zu steigern. Die rund 50 Mitarbeitenden der Lang Metallwarenproduktion Neubrandenburg GmbH fertigen Stanz- und Ziehteile hauptsächlich für die Automobilindustrie – aus Edelstahl und allen gängigen Metallen in kleinen Stückzahlen bis hin zur Großserie.

Anforderungen an die Handhabung

„Wir schauen immer, wo wir monotone manuelle Tätigkeiten vermeiden können“, erzählt Jörg Monsig und zeigt auf einen gelben Roboter, der durch einen Schutzzaun abgetrennt ist. Der Roboter greift Blechteile von einem Revolvertisch. Bis vor sechs Monaten stand hier ein Werker. Er nahm ein Stanzbiegeteil, bestückte damit die Punktschweiß-Anlage, die es mit einer automatisch zugeführten Mutter verband. Nach dem Fügen prüfte er die Verbindungsstelle. „Monotone Arbeiten führen tendenziell zu einer höheren Ausschussquote“, betont der Betriebsleiter. Was ihn darüber hinaus störte: Lediglich eine Person konnte an der Anlage arbeiten, was den Output begrenzte.

Ihre Anforderungen an die Automatisierung: „Ein Roboter sollte die Bauteile von oben aufnehmen und vereinzeln. Dafür brauchten wir einen Greifer, der hohe Taktzeiten ermöglicht und auf fünf Meter pro Quadratsekunde beschleunigen kann“, sagt Monsig.

Ein Greifer für die besondere Geometrie

Eine mechanische Greiferlösung stellte sich als technische Sackgasse dar: Sie würde am Vereinzeln der dünnen Stanzbiegeteile mit den Maßen 150 x 150 Millimeter und einem Gewicht von 500 Gramm scheitern. Eine pneumatische Variante stünde vor ganz anderen Herausforderungen: Die Greifflächen sind auf Grund von Gravuren, Löchern und der dreidimensionalen Geometrie begrenzt und liegen in verschiedenen Ebenen. „Eine Lösung von der Stange erschien uns schwierig“, schildert der Betriebsleiter. Nicht jedoch für Florian Fritz, Leiter Geschäftsentwicklungsprozess Vakuum-Systeme bei Schmalz: „Jörg Monsig und sein Team brauchten einen Greifer für eine Roboterautomation, der speziell auf die besondere Geometrie der Blechteile zugeschnitten ist“, erinnert er sich. Für ihn kam daher der Leichtbaugreifer SLG infrage. Dieser kann individuell an die Blechteile angepasst werden – ohne Konstruktions- oder Fertigungsaufwand für den Anwender.

Hohes Saugvermögen für langes Festhalten

Mithilfe der STL-Datei des Biegestanzteils konnte Monsig den Greifer online konfigurieren und schon wenige Tage später montieren. „Damit wir individuell gestaltete und automatisiert konstruierte Greifer in so kurzer Zeit liefern können, nutzen wir 3D-Drucker. Die additive Fertigungstechnologie reduziert nicht nur das Gewicht, sondern auch die Störkonturen, da die Luftführung gleich in das End-of-Arm-Tool integriert wird und somit eine separate Schlauchführung entfällt“, erklärt Fritz. Entscheidend war auch ein sparsamer Betrieb: Der Greifer hält das Bauteil über eine lange Zeit fest – beim Aufnehmen, während des Schweißvorgangs und des Qualitätschecks bis zum Ablegen. „Diese Anforderungen erfüllt der Kompaktejektor SCPSi“, betont Fritz und ergänzt: „Er erreicht dank seiner Eco-Düsentechnologie ein hohes Saugvermögen bei minimiertem Druckluftverbrauch. Dieser lässt sich durch die integrierte Luftsparfunktion um bis zu 80 Prozent verringern.“

Materialfluss optimiert

Durch die neue Anlage hat der Automobilzulieferer seinen Materialfluss optimiert. Ein Mitarbeiter stapelt die Biegestanzteile auf den Revolverdrehtisch und steht dabei in sicherem Abstand zum Roboter und dem Schweißautomaten außerhalb des Schutzzauns. Der Roboter greift die Teile einzeln vom Tisch ab und hält sie in die Punktschweißanlage. Stück für Stück hebt der Tisch den Stapel an, sodass der Roboter das Bauteil immer von der gleichen Position entnehmen kann. Die Schweißzange schließt sich und verbindet eine automatisch zugeführte Mutter mit dem Biegestanzteil mittels Widerstandspunktschweißen. Der Roboter hält das Bauteil während des Prozesses sicher fest und führt es anschließend vor eine Kamera, die die korrekte Verbindung prüft. Danach lässt er das Bauteil auf ein Förderband fallen.

Sicher und effizienter

„Unsere Produktivität hat sich um 140 Prozent verbessert“, schildert Jörg Monsig. Darüber hinaus habe sich die Prozesssicherheit deutlich erhöht. „Das System läuft problemlos. Innerhalb von sechs Monaten haben wir 180.000 Bauteile ohne jegliche Störung geschweißt.“ Auch die Mitarbeitenden haben die Anlage sehr gut angenommen. „Wir konnten die Arbeitsbedingungen klar verbessern und die Tätigkeit ist sicherer geworden. Umständliche manuelle Tätigkeiten entfallen, und die Leistungsfähigkeit aller beteiligten Personen ist gestiegen“, fasst Monsig zusammen. Lob gibt es auch für den Service von Schmalz. „Die Lieferung erfolgte nur wenige Tage nach der Bestellung und die Anlage wurde vor Ort schnell montiert. Anschließend sind wir direkt durchgestartet.“