Eine der beliebtesten Automatisierungsmöglichkeiten ist heute der Roboter. Er benötigt wenig Platz, erhöht die Qualität durch Handling-Minimierung, senkt den Ausschuss und verbessert die Planbarkeit deutlich. Nun wurden Roboterzellen entwickelt zur automatischen Beladung der systron Bearbeitungsmaschinen, die speziell auf die Anforderungen der Flachglasindustrie abgestimmte sind.
Zur Auswahl stehen drei Roboter-Varianten:
Foto: Systron
Darum werden Kuka Roboter eingesetzt
Der Glasmaschinenhersteller arbeitet ausschließlich mit Kuka Robotern, da sich diese schnittstellenlos in die systron Steuerung integrieren lassen. Dazu Reinhard Gruber, der Software-Verantwortliche bei systron: „Dank der Kuka.plc mxAutomation 3.3 Option, können wir die Roboter genauso wie jede unserer konventionellen Achsen ansteuern. Das bringt uns Flexibilität und Performance.“
Dabei hängt die Größe des Roboters aufgrund der Massenträgheitsmomente stark von den zu manipulierenden Scheibenformaten ab.
„Wir setzen hauptsächlich Robotergrößen zwischen Kuka KR60 und KR500 ein. Damit lassen sich Glasformate von 3,5 × 2,5 m (bis 12 mm Glasstärke) handhaben sowie 3 × 2 m (bis 19 mm Glasstärke). Größere Scheiben zu bewegen ist möglich, jedoch unverhältnismäßig, da der Roboter zu groß würde,“ so der Experte.
Ab wann ist ein Roboter auch wirtschaftlich?
Thomas Haan, Head of Sales bei systron, ist in engem Kontakt mit vielen Kunden, die bereits Roboter einsetzen: „Die Erfahrung zeigt, schon im 1-schichtigen Betrieb kann ein Roboter eine deutliche Effizienzsteigerung für den Glasverarbeiter bringen.
In Verbindung mit einer gesamten Automatisierungslösung mit Speichern oder Fächerwägen erhöht dieser Roboter den Automatisierungsgrad merklich und ermöglicht u. a. auch einen völlig autonomen Betrieb. Dazu Thomas Haan: „Die Anlage lässt sich so über mehrere Stunden bis zu einer ganzen Schicht ohne Bediener fahren. Das bringt einen ROI innerhalb kurzer Zeit.“
Glasprofi setzt auf Roboter beim Wasserstrahlschneiden
Die Glashandelsgesellschaft Profi mbH (Glasprofi) im bayrischen Luhe-Wildenau setzt bereits seit 2001 in der Produktion Roboter für das Glas-Handling ein. In 2018 installierte systron dort ein proHD Glasbearbeitungszentrum mit Wasserstrahl in Linie mit In- und Outlet-Glasspeicher mit 20 Slots, Waschmaschine sowie einem Roboter zur Entfernung der Wasserstrahl-Ausschnitte. Dazu Martin Klier, Leitung Industrial Engineering bei Glasprofi: „Wir hatten bereits Vertrauen in die Robotertechnik, mit der proHD kam der 5. Roboter in unserer Fabrik zum Einsatz.“
Ziel war es, den Arbeitsprozess noch flüssiger zu machen, das Bearbeitungszentrum sollte völlig unabhängig von einem Maschinenbediener arbeiten können.
Glasprofi verarbeitet auf der proHD ausschließlich komplexe Gläser mit Durchsprechöffnungen oder Ausschnitten, meist mit einer Glasstärke von 6 - 12 mm. „Wir beliefern unsere Kunden hauptsächlich mit Interieur Gläsern, wie Küchenrückwände, Küchenarbeitsplatten und Duschtüren. Hierbei muss alles genau eingepasst werden, unsere Toleranzen liegen im fünf Zehntel Bereich,“ erklärt Klier und ergänzt: „Unsere Anlage läuft 24 h pro Tag, zwischen 1:00 und 6:00, sowie zwischen 14:30 - 19:00 sogar völlig autark.
Dank eines Puffers für 20 Gläser in Verbindung mit dem Roboter, der alle Ausschnitte entfernt und im Container ablegt, können wir hochkomplexe Scheiben ohne Aufsicht eines Mitarbeiters fertigen. Teilweise befinden sich die Wasserstrahlausschnitte hoch oben oder sind sehr schwer, der Roboter erleichtert hier die Arbeit enorm. Zudem steigert er die Arbeitssicherheit.
Beladen mit und ohne Roboter
Auch Glaseksperten AS aus Hjørring (Dänemark) hat Anfang des Jahres in eine systron es1 Säumanlage investiert und ließ die Maschine zudem Mitte des Jahres mit einem Roboter aufrüsten. Produktionsleiter Jacob Østergaard erklärt: „Das monotone und schwere Beladen ist für den Bediener belastend. Bei den hohen Stückzahlen von bis zu 10 000 Stück an gesäumten Gläsern (für Velux) pro Woche, war eine Roboterlösung unabdingbar. Die Bedienersicherheit wird zudem durch Lichtvorhänge und Laserscanner erhöht.“
Dank Roboterbeladung kann der dänische Glasverarbeiter durchschnittlich 180 Gläser im Format von 1 × 1 m mit 4 mm Dicke pro Stunde verarbeiten. Das ist ein gesäumtes Glas alle 20 Sekunden. „Im Vergleich zur Beladung ohne Roboter konnten wir durch die Automatisierung den Output um 40 % steigern. Unseren Return on Investment werden wir innerhalb eines Jahres erreichen,“ zeigt sich Østergaard überzeugt.
Es gibt auch Roboter zum Entladen
Die Roboterentladung unterliegt im Gegensatz zur Beladung noch höheren Anforderungen, da meist ein Abstandhalter zum Abstapeln nötig wird. Diese Abstandhalter sind vorwiegend Kork, Papier, Karton, Pulver oder Seile.
Dazu erläutert systron Geschäftsführer Franz Schachner die Herausforderungen: „Für all diese Abstandhalter lassen sich Lösungen entwickeln, man muss jedoch die Zykluszeit der Maschine beachten. Bei der proHD und einer typischen Duschtürenproduktion, ist der Abstandhalter kein Thema, da die Zykluszeit i.d.R. zwischen 5 und 7 Minuten liegt. Bei der es1 und einer Zykluszeit von unter 17 Sekunden, ist es nicht einfach noch mit demselben Roboter einen Abstandhalter zu platzieren. Hierfür wäre eine separate Einheit notwendig.“
Hinzu kommt die Qualitätskontrolle bei der Glasabnahme, welche noch meist vom Maschinenbediener durchgeführt wird, aber auch dafür gibt es bereits automatisierte Scanner-Lösungen.
Mehr zum Roboter-Einsatz unter: https://bit.ly/3MqWzz6
