Automatisiert auf engstem Raum
Bild: Universal Robots
Kleinroboter. Ob Bestücken, Palettieren, Schleifen, Lackieren, Bohren oder Schrauben: Die Anwendungsbereiche von Kleinrobotern in Handwerksbetrieben sind vielfältig. Die Schreinerzeitung hat einige Hersteller und Roboter genauer angeschaut.
Mit passenden Werkzeugen ausgestattet, unterstützen kleine Roboter ihre menschlichen Kollegen in der Werkstatt und entlasten diese von anstrengenden und monotonen Aufgaben. Was sich im ersten Moment wie eine Szene aus einer Science-Fiction- Geschichte anhört, ist in der Praxis zum Teil bereits Realität. Sogenannte kollaborative Roboter oder kurz «Cobots» sind Industrieroboter, die mit Menschen gemeinsam arbeiten und im Produktionsprozess nicht durch Schutzeinrichtungen von diesen getrennt sind.
Genaue und flexible Helfer im Alltag
Die Cobots beladen Maschinen, palettieren, schleifen oder bohren. Sie arbeiten überall dort, wo menschliche Arbeitskraft fehlt oder die Aufgabe mühsam und eintönig ist. Zusätzlich garantieren sie auch bei monotonen, repetitiven und ergonomisch ungünstigen Tätigkeiten ein kontinuierliches Ergebnis mit gleichbleibender Qualität.
Die Programmierung der Cobots ist intuitiv und unkompliziert, sodass die Kleinroboter schnell und flexibel für unterschiedliche Anwendungen umgerüstet werden können. Durch ihre geringe Standfläche finden sie zudem auch in kleinen und verwinkelten Werkstätten Platz. Nach einer individuellen Risikobeurteilung dürfen die Multitalente sogar im direkten Kontakt mit dem Menschen arbeiten. Durch zusätzlich aufsetzbare Werkzeuge, wie Schraubendreher, Greifer oder Schleifer, kann die Einsatzvielfalt je nach Anforderung der Produktion stetig erweitert werden. Ein Wechsel der Aufsätze ist dabei je nach System mit wenigen Handgriffen erledigt.
Die Sensorik macht es möglich
Die im Roboterarm eingebauten Kraft-Momenten-Sensoren messen die am Arm oder am Werkzeug wirkenden Kräfte und regulieren anschliessend seine Kraft. Soll beispielsweise bei einem Fräs- oder Schleifprozess ein Gegenstand mit wenig Druck behandelt werden, kann dies über die Parameter im System eingestellt werden. Dabei ist das Einsatzgebiet nicht nur auf grosse, plane Flächen beschränkt, sondern auch Kanten oder Wölbungen können bearbeitet werden. So wird eine gleichbleibende Qualität erreicht.
Entlastung für die Mitarbeitenden
Neben den produktionstechnischen Vorteilen werden zudem die gesundheitlichen Risiken reduziert, die durch falsche oder zu starke Belastungen des Rückens entstehen, beispielsweise beim Bestücken von CNC-Maschinen. Auch die Menge an Feinstaub, der die Mitarbeitenden ausgesetzt sind, kann so minimiert werden. Für Arbeitgeber eröffnen sich durch die Automatisierung neue Wege, den Arbeitsplatz attraktiver zu gestalten und durch verbesserte Arbeitsbedingungen neue Arbeitskräfte anzulocken. Gute Mitarbeitende sind in Schreinereien unverzichtbar. Doch nicht jede Tätigkeit muss von Hand erledigt werden. Monotone und repetitive Aufgaben erledigen in Zukunft vermutlich kleine Roboter, welche die Belegschaft zeitlich und körperlich entlasten.
Für den Einsatz im Kleinbetrieb
Universal Robots ist ein Hersteller von kollaborierenden Robotern aus Dänemark. Das Modell «UR10e» punktet durch seine Reichweite bei kompakter Leichtbauweise. So kann er selbst in den entlegensten Winkeln der Produktion für diverse Arbeiten eingesetzt werden. Er ist speziell geeignet, um Werkstücke zu palettieren oder Maschinen zu bestücken.
Einsatz in der Möbelproduktion
Individuell abgestimmt, bestückt der «UR10e» in einer Praxisanwendung die CNC-Maschine sowie eine weitere computergesteuerte Fräsmaschine für die Bearbeitung von Stuhlbeinen, Platten, Querzargen und anderen Einzelkomponenten bei der Schreinerei Hussl in Terfens (A). Der Roboter garantiert besonders bei monotonen, repetitiven und ergonomisch ungünstigen Tätigkeiten ein kontinuierliches Ergebnis mit konsistenter Qualität. Je nach Anwendung gibt es verschieden grosse Roboter, die individuell abgestimmt werden können.
Spezialisiert auf den Lackauftrag
Der anthropomorphische Roboter «RAS» von der italienischen Maschinenherstellerin Finiture wurde speziell für die Automatisierung der Lackierung von Elementen verschiedener Formen, Grössen und Neigungen entwickelt. Mithilfe des zwei- und dreidimensionalen Lesescanners mit optischen Barrieren können die Elemente genau erfasst werden. Es können normale und elektrostatische Sprühsysteme verwendet werden, und auch das Verarbeiten von wasserlöslichen Farben sowie Ein- und Zweikomponentenlacken auf Lösungsmittelbasis ist möglich.
Echtzeitüberwachung und Farbwechsel
Das System ermöglicht durch den unabhängigen Waschkreislauf einen schnelleren Farbwechsel. Der Verbrauch und die jeweiligen Mindestmengen werden laufend überwacht, und die Echtzeitverarbeitung des Bewegungsprogramms ermöglicht die Ansteuerung von sechs Achsen und eine Implementierung der siebten Achse für grosse Profile.
Optimiertes Bestücken
Mit dem «Horst 1500» hat Fruitcore Robotics aus Konstanz (D) sein Portfolio erweitert. Dank Technologieoptimierungen mit künstlicher Intelligenz erreicht dieser Industrieroboter ein neues Leistungslevel. Sein kompaktes Design und seine Benutzerfreundlichkeit ermöglichen eine hohe Flexibilität in der Anwendung.
Mit künstlicher Intelligenz (KI) optimiert
Der «Horst 1500» wurde gezielt für die Prozesse der Maschinenbeladung und -entladung sowie der Palettierung konzipiert. Dabei wurden bestehende, industriegeprüfte Technologien weiterentwickelt und die patentierte Roboterkinematik mithilfe von KI-gestützten Entwicklungstools wie Machine-Learning-Algorithmen optimiert. Der Roboter ist mit seinem Gewicht von nur 99 Kilogramm sehr kompakt und einer der leichtesten seiner Art. Er bietet eine Reichweite von 1485 Millimetern, die das Eingreifen in Werkzeugmaschinen sowie das Bearbeiten von Paletten und Gitterboxen erleichtert.
Alles für die Oberfläche
Das österreichische Forschungsunternehmen Profactor mit Standorten in Steyr und Wien betreibt angewandte Produktionsforschung in den Bereichen industrieller Automatisierungssysteme und additiver Fertigung. Das Unternehmen übernimmt die Planung, Entwicklung und Realisierung von Sonderanlagen für die Bearbeitung von Holz, Metall und Kunststoff.
Unikate und Losgrösse 1
Sonderanlagen für die Holzverarbeitung sind in den Bereichen Polieren, Schleifen, Bürsten, Ölen, Lack- und Wachsauftrag interessant. Das automatisierte Verarbeiten ist dabei auch für kleinste Losgrössen bis hin zum Unikat wirtschaftlich möglich. Die Reduktion der Lohnstückkosten wird durch eine minimierte Benutzerinteraktion bei der Auftragseingabe erreicht. Zudem ist eine Ergonomie- sowie Qualitätsverbesserung durch die kollaborative Roboterassistenz gegeben.
Veröffentlichung: 02. Mai 2024 / Ausgabe 18/2024
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