Pressenlinien-Roboter

Von der Skizze zum Red Dot Award

Konkurrenzfähig dank coolem Design. Ingenieure sind trockene Gesellen und konstruieren nur funktionsfähige Maschinen – Designer sind Träumer und haben nur die Schönheit des Gegenstands im Blick. So konträr die bekannten Vorurteile erscheinen, können die beiden Parteien dennoch eine perfekte Symbiose eingehen. Das beweist der aktuelle Crossbar Roboter 4.0 von Schuler. Anzutreffen ist das Hightech-Objekt in den Produktionshallen namhafter Automobilhersteller - oder für das Publikum im Automation Tech Center am Schuler-Standort in Gemmingen.

Beim Wettbewerb Red Dot Award: Product Design 2015 hat Schuler für den Crossbar Roboter 4.0 zur Automation von Pressenlinien das begehrte Qualitätssiegel für gutes Design, den Red Dot Award, erhalten. (Foto: Schuler)

Charakteristisch, dynamisch und energieeffizient: Der neue Crossbar Roboter 4.0 von Schuler wird zur Automation mechanischer, servo-mechanischer und hydraulischer Pressen eingesetzt. Mittels Vakuum werden Bleche und Blechprägeteile mit dem an der „Hand“ positionierten Toolingsystem bewegt. Dabei sind die Wartung und der ungestörte Zugang zum Pressenraum durch eine hängende Anordnung des Roboters jederzeit gewährleistet. Ein neues Energiemanagement macht ihn zudem um 50 Prozent energieeffizienter, denn die kinetische Energie des Bremsvorgangs wird für den Prozess genutzt. Schuler erreichte eine Gewichtsreduzierung von 50 Prozent und optimierte den Fahrantrieb, so dass der Crossbar Roboter 4.0 rund 20 Prozent dynamischer agiert als vergleichbare Modelle. Bei aller Technik „inside“, passt hier auch die von Designship gestaltete Optik.

Anzeige

Designship hatte die Aufgabe, eine charakteristische Verkleidung zu entwickeln, die diese Innovationen visualisiert. Dabei bildet die weiße Kunststoffhülle mit der Unterkonstruktion eine funktionale Einheit. Und um es vorweg zu nehmen, auch die Jury des Red Dot Awards war von der Farbe angetan: „Das strahlende Weiß kommuniziert sauber ausgeführte Arbeitsabläufe“, hieß es in der Begründung bei der Preisverleihung. „Die glatten Oberflächen des Industrieroboters erscheinen makellos und fließend.“ Sie schützen die elektronischen Bauteile und LED-Leuchtstreifen an der „Hand“ kommunizieren gut sichtbar die Funktion der Vakuumpumpen. Die eng anliegende Verkleidung vermeidet Störkonturen, die beim Eintauchen in den begrenzten Raum des Werkzeugs zu Kollisionen führen könnten. Dabei ist der Zugang zu allen technischen Komponenten durch aufklappbare Komponenten garantiert. Das Design soll die Dynamik der Robotertechnik von Kuka mit dem Know-how von Schuler visualisieren. Gerade im Hinblick auf die „Gläserne Produktion“, bei der gewünscht ist, dass Kunden einen Blick in die Hallen werfen, spielt das Design der Maschinen eine immer wichtigere Rolle. Thomas Starczewski, der vor seinem Studium zum Produktdesigner an der Hochschule für Gestaltung in Schwäbisch Gmünd zunächst eine Ausbildung im Formenbau absolvierte, wurde glücklicherweise schon zu einem frühen Zeitpunkt in das Projekt integriert. „Das beste Ergebnis als Designer erzielt man, wenn man von Beginn an in den Entwicklungsprozess einbezogen wird“, erklärt er.

Das Team um den Gründer der Agentur Designship Starczewski erhielt von Schuler ein umfassendes Briefing und entwickelte daraufhin unterschiedliche Designkonzepte. Mit Blick auf Optimierung der Funktion und Herstellkosten wurde auch der Einsatz alternativer Herstellungsprinzipien und Materialien diskutiert. Um die Chancen zur Produktoptimierung vollumfänglich nutzen zu können, wurden die Ingenieure eng in den Kreativprozess eingebunden. Die Agentur setzt professionelle 3D-CAD Software, was die Zusammenarbeit an dieser Stelle enorm erleichterte. „Die ersten Ideen fertigen wir aber immer noch von Hand an. Denn mit Skizzen können Gedanken auf direktem Weg visualisiert werden. Wir geben dadurch auch dem Zufall jedes Mal wieder eine Chance. Nicht selten ergibt sich durch die frei angefertigte Skizze ein Bild, das sich am Ende im fertigen Produkt wiederfindet“, so der Diplom-Designer.

Thomas Starczewski, Gründer der Agentur Designship: „Das beste Ergebnis als Designer erzielt man, wenn man von Beginn an in den Entwicklungsprozess einbezogen wird.“

Sämtliche Daten des Roboters lagen dem Konstruktionsteam in Form von 3D-CAD-Daten vor. Einer passenden Design-Konstruktion der Verkleidung am Computer stand nichts im Wege. Doch stimmen die Proportionen? Funktioniert die entwickelte Verkleidung auch im Produktionsalltag? Sind Kabel verdeckt und dennoch gut zugänglich? Starczewski und seine Mitarbeiter entschieden sich, die im CAD umgesetzte Verkleidung anhand von Modellen im Maßstab 1:1 aus Karton in die Realität umzusetzen, diese am Schuler Prototyp anzubringen und zu überprüfen.

Eine Vorgehensweise, die sie nicht bereuten, denn es zeigte sich, dass die Verkleidung zwar passte, ein entscheidendes Teil jedoch zu massiv wirkte. „Hier mussten wir noch einmal ansetzen, ich hatte den Eindruck, über mir hängt ein Kühlschrank“, erinnert sich Starczewski lachend. Da die Horizontalbewegung des Roboters auf einer hängenden Fahrbahn an der Decke erfolgt, befand sich dieser „Kühlschrank“ direkt über den Köpfen der Betrachter. Nachdem Proportionen und Formverlauf angepasst waren, konnten die Daten an die Konstruktion von Schuler weitergeleitet werden. Die Schuler-Ingenieure erhielten diese, um Abläufe im Bewegungsmodus simulieren zu können. An diesem Punkt zeigte sich, wie tief die Kenntnisse des Designers bezüglich Konstruktion oder Produktion waren. Denn beim letzten Finish waren nur noch kleine Modifikationen vorzunehmen.

„Die ersten Ideen fertigen wir immer noch von Hand an. Denn mit Skizzen können Gedanken auf direktem Weg visualisiert werden. Wir geben dadurch auch dem Zufall jedes Mal wieder eine Chance“, erklärt Thomas Starczewski.

Da Herstellungskosten und Gewicht der Verkleidung stets im Blick behalten werden mussten, beeinflusste zudem auch die geplante jährliche Stückzahl die Auswahl des Herstellungsprozesses, Überlegungen zur Materialwahl sowie die finale Definition des Designkonzepts. Ist der Einsatz von Kohlefaser ökonomisch sinnvoll? Im Fall des Crossbar Roboters nicht, deshalb entschied sich Designship für den Einsatz von vakuumtiefgezogenen Kunststoffteilen in Kombination mit einer Aluminium-Basisstruktur. Zur Verkleidung der Ober- und Unterseite der Roboter-Hand wurde eine spiegelsymmetrische Form realisiert. Dies bedeutete, dass mit einem Werkzeug beide Verkleidungsteile hergestellt werden konnten.

Der Crossbar Roboter sei - laut Hersteller - neben allen technischen Innovationen vor allem eines: Ein visuelles Highlight in jeder Produktionshalle. „Wir bieten Spitzentechnologie und das soll auf den ersten Blick erkennbar sein“, hebt Torsten Schwab, Vertriebsleiter bei Schuler in Gemmingen. „Das ist uns gelungen, denn das klar strukturierte und emotional ansprechende Design des Crossbar Roboters 4.0 impliziert bereits auf den ersten Blick HighTech-Qualität. Das Feedback der Besucher, die ihn im Automation Tech Center in Gemmingen live erleben, ist durchweg positiv“, so Schwab weiter. Das Automation Tech Center wurde ebenfalls von Starczewski und seinem Team in Einklang mit dem Crossbar Roboter konzipiert und schafft den geeigneten Rahmen für die Präsentation der neuesten Entwicklungen des Konzerns. ee

Anzeige

Das könnte Sie auch interessieren

Anzeige
Anzeige

Cobots

Kollaboration mit sieben Achsen

Sieben-achsige Cobots. Mit dem Robotik-Ingenieur Kristian Kassow und seinen zwei Partnern steckt hinter dem 2014 in Kopenhagen gegründeten Start-Up Kassow Robots ein erfahrenes Gründerteam.

mehr...
Zur Startseite