Roboter in der Holzbearbeitung : Wenn Roboter das Ölen und Kleben übernehmen

Lidauer produziert hochwertige Holzdecks für Boote, wobei das Kleben einen Wesentlichen Bearbeitungsschritt ausmacht. First Class Holz muss seine Wellnessliegen ölen und polieren. Bei beiden Mittelständlern haben die Mitarbeiter:innen also mit wiederkehrenden, eintönigen und daher anstrengenden Tätigkeiten zu tun. Mit dem Projekt „RoboCoat“ soll dies nun aber der Vergangenheit angehören. Es entstand im Rahmen des Mechatronik-Clusters der oberösterreichischen Standortagentur Business Upper Austria mit der Profactor GmbH in Steyr als Forschungspartner. Haba Verpackungen, Spezialist für Leichtbauroboter und deren Integration, ist als externer Partner dabei.

Ziel des Projekts ist die Entlastung der Mitarbeiter:innen von monotoner Arbeit, Reduktion des Materialverbrauchs und nicht zuletzt die einfache Bedienbarkeit. „Heute, gut zweieinhalb Jahre nach Projektbeginn, sind wir vom Prototypenstadium am Übergang zum operativen Betrieb“, berichtet Florian Hamminger, Geschäftsführer von First Class Holz.

Bis es aber so weit war, galt es, einige (technische) Hürden zu nehmen. „Wir haben ein besonderes Technologiepaket aus Erkennungssystem für Lage und Geometrie, halbautomatischer Rezepterzeugung, geeigneten Auftragstechnologien und intuitiven Bedieninterfaces geschnürt. Damit schaffen wir die Auftragseingabe beim Ölen in weniger als 15 Sekunden und in weniger als zwei Minuten bei den unformatierten Decksteilen. Auch Laien können dadurch den Umgang damit praktisch durch Zuschauen schnell erlernen“, erklärt Helmut Nöhmayer von Profactor.

Die flexible Kombination aus Roboter und Linearachse ermöglicht den Einsatz für verschiedene weitere Anwendungen in der Holzverarbeitung. Der kollaborative Leichtbauroboter (Cobot) kann die Prozesse sensorgeführt erledigen. Kamerasysteme erfassen mit Panoramabildern auch große Bauteile, um daraus die Roboterbahnen halbautomatisch zu berechnen. Die Mitarbeiter:innen nutzen dazu eine Bedienoberfläche, die die aufgespannten Bauteile anzeigt und schrittweise die Auftragserstellung führt.

„Herausforderung dabei war beispielsweise, die Teilaufnahmen von großen Bauteilen zu einem Panoramabild mit ausreichender Genauigkeit zu verknüpfen“, sagt Nöhmayer. Da die Oberflächeneigenschaften der Holzstrukturen durch Reflexion oder Maserung variieren, war auch die zuverlässlige Interpretation der Bilddaten eine Herausforderung.

Das Forschungsteam musste außerdem geeignete Systeme für das Auftragen von Öl und Kleber entwickeln. Der Auftragskopf für den Kleber erledigt dies nun sensorgesteuert und der Roboter findet immer zuverlässig in seine Bahn. Beim Ölen war es nicht ganz so einfach, denn das Öl muss sowohl auf horizontalen als auch vertikalen Flächen gleichmäßig aufgetragen werden. Die Lösung war ein Werkzeugkopf, der Auftrags- und Poliersystem vereint, und auch noch einen kollaborativen Betrieb neben den Mitarbeiter:innen erlaubt. So können diese nun auch Bauteile be- und entladen, während der Roboter ölt.

Und die Mitarbeiter:innen? Zeigen keine Berührungsängste mit der neuen Technologie. „Durch die einfache Bedienbarkeit und die spürbare Entlastung interessieren sich immer mehr Mitarbeiter:innen für den Roboter und erkennen die Vorteile“, fasst Lidauer-Produktionsleiter Bernhard Länglacher zusammen. Daher denken beide Unternehmen bereits an weitere Anwendungsfälle wie Bohren oder Schleifen.

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