Wie Roboter die Arbeit beim Beladen von Maschinen erleichtern
Gute Fachkräfte mit monotonen Aufgaben zu belasten ist nicht jedermanns Sache, trotzdem sind diese kaum zu umgehen. Mit der Robotertechnologie ist diese nicht nur "kaum" zu umgehen, sondern löst das Problem, bringt Ihnen Zeitersparnis und vieles mehr. Mit den kollaborierenden Roboter können Mensch und Roboter ohne Schutzzaun in engen Platzverhältnissen direkt zusammenarbeiten. Im unten stehenden Beitrag finden Sie Informationen und Fakten zu den Cobots und deren Zusammenarbeit mit Mensch und Maschine.
Cobots erklärt
Grosse Industrieroboter, wie man sie kennt, mit komplexer Steuerung haben mit Cobots wenig zu tun. Im Gegensatz zu den Industrieroboter lassen sich Cobots dank grafischer Programmierung auch von Roboik-Laien, also ohne Fachkenntnisse im Robotikbereich bedienen. Durch das geringe Gewicht können diese ebenfalls auf Unterbauten montiert werden, die flexibel an mehreren CNCN-Maschinen oder Arbeitsplätzen genutzt werden. Dadurch bezeichnet man sie oftmals als "Leichtbauroboter".
Die klassischen Industrieroboter haben Regeln und Normen, die sich von Cobots unterscheiden. Die Bauart der Cobots ist für die Mensch-Roboter-Kollaboration geschaffen, so dass Menschen zusammen mit Cobots arbeiten. Dazu gehört die technische Spezifikation ISO TS 15066.
Die Cobots gehören ebenfalls zu den kostengünstigeren Lösungen, die für Unternehmen aller Art, ob klein oder gross, universell einsatzfähig sind. Es gibt eine Reihe von Herstellern, unter anderem die Universal Robots.
Aufgaben der Cobots an der CNC-Maschine
"Cobots spielen eine zentrale Rolle beim Beschicken von Maschinen."Marc Strub, Geschäftsführer der Bachmann Engineering AG
Denn es handelt sich dabei um eine klassische Pick-and-Place-Aufgabe, bei der ein Werkstück aus der Teilezuführung (Kiste, Fließband) in die CNC-Maschine eingelegt oder aus ihr herausgenommen werden muss. Und das ist quasi die Ur-Applikation für Roboter.
Ein kollaborativer Roboter ist aber im Grunde nur eine dem menschlichen Arm nachempfundene, automatisierte Maschine, die sich mit verschiedensten Werkzeugen ausstatten lässt. Dadurch bietet er auch rund um die CNC-Maschine vielfältige Möglichkeiten. Laut dem Hersteller Universal Robots können Cobots im Bereich CNC zum Beispiel:
- Rohteile in die Maschine einlegen,
- Fertigteile aus der Maschine herausnehmen,
- Maschinentüren öffnen oder schließen,
- Kühlmittel und Späne von Spannbecken und Werkstücken abblasen und reinigen,
- mit der Maschine kommunizieren undnachgelagerte Aufgaben wie zum Beispiel Entgraten, Polieren, Prüfen oder Montieren übernehmen.
Wann lohnt sich ein Roboter an der Maschine?
Es gibt keine bestimmte Losgröße, ab der sich eine Beladung von CNC-Maschinen per Roboter rentiert. "Es kann schon ab Losgröße 1 Sinn haben, da sich Cobots sehr einfach programmieren lassen", berichtet Strub.
Um das Ganze wirtschaftlich abbilden zu können, sollte es sich bei kleinen Losgrößen aber um wiederkehrende Bauteile handeln. Cobots lassen sich außerdem mit verstellbaren Greifern ausstatten. "Wenn unterschiedliche Bauteile ungefähr die gleiche Größe besitzen, dann funktioniert auch hier auch bei kleinen Losgrößen eine Automatisierung", erläutert Strub.
Ob sich der Roboter an der CNC-Maschine lohnt, hängt mit seiner Auslastung zusammen. "Man sollte daher immer schauen, ob es auch links und rechts der Maschine andere Aufgaben für den Cobot gibt", empfiehlt Treichel von Universal Robots. Pauschale Aussagen über den ROI einer automatisierten Maschinenbeschickung können Treichel und Strub jedoch nicht machen. Das sei immer von der speziellen Applikation abhängig, da sind sich die Robotik-Experten einig.
Neben CNC-Maschinen können Cobots auch viele andere Maschinen automatisiert beladen oder entladen. Dazu gehören beispielsweise Pressen und Spritzgussmaschinen.
Was es für das CNC Beschicken mit dem Roboter braucht
Zum einen muss ein passender Leichtbauroboter ausgewählt werden. Entscheidend ist hier das Gewicht der zu bewegenden Werkstücke sowie die zurückzulegende Strecke. Denn es gibt Roboter mit unterschiedlichen Traglasten und Reichweiten.Außerdem muss der Cobot mit einem passenden Werkzeug ausgestattet werden. Zum Beladen einer Maschine ist ein Greifer notwendig. Weitere Infos über das Thema Greifen und Heben per Roboter erhalten Sie in diesem Beitrag.
Soll der kollaborative Kollege auch Aufgaben wie Polieren oder Entgraten übernehmen, muss das dafür notwendige Werkzeug ebenfalls bereitstehen.Der Leichtbauroboter wird weiterhin auf einem sogenannten Unterbau befestigt. Das kann zum Beispiel ein feststehender oder mobiler Tisch sein. Für die Kommunikation mit der CNC-Fräsmaschine wird dann noch eine Schnittstelle benötigt.
Vorgefertigte Module von uns finden Sie hier.
Und auch das Sicherheitskonzept rund um den kollaborativen Helfer muss bedacht werden.Maschinenbauer wie Bachmann Engineering bieten fertige Lösungen im Bereich CNC-Beschicken, die bereits mit einem mobilen Unterbau und der zugehörigen Sicherheitstechnik ausgestattet sind. Die modularen Einheiten lassen sich mit austauschbaren Werkstückträgern kombinieren. Dank Bodenkopplung erkennen die mobilen Roboter verschiedene Arbeitsplätze und können so flexibel zum Einsatz kommen.
Im Bild: vorgefertigte Anlage zum Beschicken von CNC-Maschinen mit kollaborierenden Roboter von Bachmann Engineering AG.
Roboter werden auf einen mobilen Unterbau montiert, sodass sie an verschiedene Maschinen genutzt werden.
Mögliche Anwendungen im Handwerk
Im Bereich Metallbau arbeiten auch heute schon viele Betriebe mit einem automatisierten Bearbeitungszentrum, einem Dreh-Fräszentrum oder einer CNC-Fräse. Das Ganze per Roboter zu beschicken, ist somit nur der nächste Schritt.
"Mitarbeiter haben dadurch wieder mehr Zeit für kreativere Tätigkeiten",berichtet Strub.
Während die Maschine also die langweilige und Kräfte zehrende Arbeit erledigt, kann sich der Handwerker wieder um spannende Arbeiten kümmern. Sein handwerkliches Geschick ist somit wieder vermehrt gefragt.
Aber auch in der Holzverarbeitung gibt es Einsatzgebiete. So hat uns ein Möbelschreiner berichtet, dass seine Fräsmaschinen stets mit großen Holzplatten befüllt werden müssen. Ein perfektes Arbeitsgebiet für Kollege Roboter, über dessen Einsatz der Schreinermeister bereits nachdenkt. Ebenso arbeiten Tischler, Drechsler oder Bootsbauer mit zerspanenden Maschinen. Eine automatische Beschickung per Roboter kann also auch hier Sinn ergeben.
Beitrag von kollegeroboter.de: https://www.kollegeroboter.de/wissen/wie-roboter-die-arbeit-beim-beladen-von-maschinen-erleichtern-109.html
