Kollaborierende Roboter

Mitarbeiter entlastet, Qualität verbessert

Das Familienunternehmen Hofmann Glastechnik stand vor der Herausforderung, neue qualifizierte Fachkräfte für die Glasherstellung zu finden. Gleichzeitig wollte das Unternehmen das Potenzial der vorhandenen Mitarbeiter besser ausschöpfen und die Produktionsprozesse optimieren. Heute setzt Hofmann zwei kollaborierende Roboterarme von UR zur Maschinenbestückung ein.

Der kollaborierende Roboter führt einer Umformungsmaschine hochsensible Glasröhrchen zu. (Bilder: Hofmann)

In einer präzisen Pick-and-Place-Anwendung handeln die UR-Roboter hochsensible Glasröhren. Ihr Einsatz stabilisiert die Fertigungsprozesse, verbessert die Qualität der Glaskomponenten und erleichtert die Arbeitsabläufe der Mitarbeiter. Hofmann konnte seine Effizienz und die Produktionskapazitäten im Anwendungsbereich um 50 Prozent steigern. „Der ständige Fachkräftemangel hat uns in den vergangenen Jahren ganz schön zu schaffen gemacht und uns vor Augen gehalten, wie wichtig es ist, das Potenzial unserer vorhandenen Mitarbeiter voll auszuschöpfen. So kam uns die Idee, repetitive Tätigkeiten, wie die Maschinenbestückung, zu automatisieren. Mit den Robotern von Universal Robots haben wir hierfür eine ideale Lösung gefunden“, erklärt Robert Hofmann, Geschäftsführer Hofmann Glastechnik.

Anders als herkömmliche Industrieroboter können die kollaborierenden UR-Roboter nach einer erfolgreich abgeschlossenen Risikobeurteilung ohne oder mit nur minimaler Schutzumhausung unmittelbar neben dem Menschen arbeiten. Das schafft neue Möglichkeiten für die Automatisierung verschiedenster Prozesse besonders für kleine und mittelständische Unternehmen wie Hofmann. Hier sind jetzt zwei UR-Roboter bei der vollautomatischen Serienherstellung von Glasküvetten im Einsatz. Die Roboterarme UR5 und UR10, die nach ihren Nutzlasten in Kilogramm benannt sind, übernehmen selbstständig die Maschinenbestückung. In einem präzisen Pick-and-Place-Verfahren greift der Roboter hochsensible Glasröhren, führt sie einer SPS gesteuerten Glasdrehbank zu, entfernt sie nach der Bearbeitung wieder daraus und legt sie ab.

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Hofmann entschloss sich dazu, repetitive Tätigkeiten an UR-Roboter zu übergeben, um die Stärken seiner Fachkräfte im traditionellen Glasbläserhandwerke wieder mehr auszuspielen. (Bilder: Hofmann)

Glas als Material bringt sehr spezielle Anforderungen im Umformungsprozess mit sich. Robert Hofmann kennt die Herausforderungen: „Die Gläser sind extrem empfindlich. Schon kleinste Temperaturveränderungen an den Werkzeugen wirken sich auf das Umformungsergebnis aus.“ Für jedes Teil muss der Produktionsprozess daher präzise und stabil sein, damit eine gleichbleibende Qualität der Glaskomponenten erzielt werden kann. Hierfür muss die Temperatur an den Maschinen möglichst konstant sein. Früher haben Mitarbeiter die Glasdrehbänke manuell bestückt. Schon bei kurzen Unterbrechungen im Arbeitsprozess kühlten die Maschinen immer wieder ab. Beim ersten Einsatz der UR-Roboter für diese Aufgabe gab es allerdings Top-Ergebnisse. „Die Qualität unserer Glasbauteile hat sich durch Universal Robots enorm verbessert“, bestätigt Robert Hofmann.

Aufgaben, die ein Höchstmaß an Präzision voraussetzen, führen die UR-Roboter mit gleichbleibender Genauigkeit aus. Bei Hofmann bestücken sie bis zu elf Stunden am Tag die Maschinen. Taktzeiten werden eingehalten und Ausfallzeiten reduziert. Je nach Applikation produzieren die UR-Roboter bei Hofmann heute zwischen 200 und 400 Glasküvetten am Tag. Bei Bedarf kann das Unternehmen die kollaborierenden Kollegen flexibel an verschiedenen Glasdrehbänken einsetzen. „Das ‚Umdocken‘ der Roboter ist sehr einfach. Wir haben dafür eine Vorrichtung entwickelt, durch die wir die UR-Roboter unkompliziert zwischen den verschiedenen Maschinen verschieben können“, erklärt Björn Uthe, Abteilungsleiter im Maschinenpark bei Hofmann. Findet ein solches Umrüsten statt, ist der Roboter im Anschluss sofort betriebsbereit.

Die Handhabung der UR-Geräte ist intuitiv. Mittels Touchscreen-Tablets lassen sich erforderliche Bewegungsabläufe festlegen. Im „Freilaufmodus“ kann der Nutzer einfach den Arm des Roboters greifen und ihm neue Aufgaben beibringen, indem er ihn physisch von Wegpunkt zu Wegpunkt führt.

pb

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