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27.06.2018

Fortschrittliches Montagekonzept

Kollaborative Roboterzelle für die Produktion von Sicherheitsventilen

Die Weiss Kunststoffverarbeitung GmbH & Co. KG, Illertissen, hat eine Roboterzelle entwickelt, bei der sich der Bediener und der Roboter die komplexe Montage eines miniaturisierten Bauteils teilen.

  • Gute Zusammenarbeit: Der Roboter legt unter anderem Kleinteile in das Ventil ein… (© Weiss)

    Gute Zusammenarbeit: Der Roboter legt unter anderem Kleinteile in das Ventil ein… (© Weiss)

  • …dessen Hauptkomponenten die Werkerin zuvor manuell montiert hat. Auch das Einlegen des fertigen Ventils in die Prüfvorrichtung übernimmt der Roboter (© Weiss)

    …dessen Hauptkomponenten die Werkerin zuvor manuell montiert hat. Auch das Einlegen des fertigen Ventils in die Prüfvorrichtung übernimmt der Roboter (© Weiss)

  • Einblick in die Produktion bei Weiss in Illertissen (© Weiss)

    Einblick in die Produktion bei Weiss in Illertissen (© Weiss)

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In der Roboterzelle wird ein nur 15 mm hohes Sicherheitsventil montiert, wobei neben Spritzgussteilen auch filigrane metallische Zukaufteile wie Federn, Scheiben, Ventilstößel und Kugeln verwendet werden. Dabei haben die Montage-Experten des Unternehmens das Prinzip der Arbeitsteilung zwischen Mensch und Roboter in die Praxis umgesetzt. Dipl.-Ing. Robert Heller, bei Weiss u.a. verantwortlich für die Konstruktion der Produktions- und Automatisierungstechnik: „Der Roboter arbeitet sehr exakt und ermüdungsfrei, während der Werker zwar Fehler machen kann, aber flexibler ist.“

Arbeitsteilung zwischen Mensch und Maschine

Die Zelle ist laut Unternehmen so konstruiert, dass beide Seiten ihre jeweiligen Stärken bestmöglich ausspielen können. Im ersten Schritt setzt der Werker, der vor der Zelle steht, die zentralen Komponenten in einer Montagevorrichtung zusammen. Dann übernimmt der Roboter, der sich in der Zelle befindet. Er legt weitere Kleinteile – zum Beispiel eine sehr kleine Kugel – ein. Der Werker gibt dann das Signal zum Zusammenpressen der Teile, das pneumatisch über einen Zylinder erfolgt.

Nun ist wieder der Roboter an der Reihe. Er entnimmt das montierte Ventil aus der Vorrichtung und legt es in eine Prüfeinrichtung ein, wo es zwei Druckprüfungen mit 0,9 und 2 bar absolviert. Nach dieser 100%-Prüfung (bei der das Ventil bei der 0,9 bar-Prüfung geschlossen bleiben und bei Beaufschlagung mit 2 bar öffnen muss) wird mit einem Kennzeichnungssystem ein Prüfstempel aufgebracht, und das Ventil ist fertig für den Versand.

Lichtschrankenpaar kontrolliert Arbeitsraum

Den Grundsatz der Mensch-Roboter-Kollaboration hat Weiss hier in die Praxis umgesetzt: Beide Seiten haben jeweils Zugriff auf den gemeinsamen Arbeitsraum. Auf einen Schutzzaun oder eine sonstige räumliche Trennung von Werker und Roboter wird verzichtet. Stattdessen ist der Arbeitsraum an beiden Seiten jeweils durch ein Lichtschrankenpaar abgesichert. Beide Lichtschrankenpaare sind steuerungstechnisch und sicherheitsgerichtet so verbunden, dass der Roboter nicht in den gemeinsamen Arbeitsbereich greift, wenn der Bediener dort gerade Teile einlegt oder entnimmt. Umgekehrt wird der Roboter gestoppt, wenn er gerade im Arbeitsraum aktiv ist und der Werker ebenfalls hineingreift.

Auch die Steuerung des Roboters ist in dieses praxisgerechte Sicherheitskonzept eingebunden. Robert Heller: „Wir haben hier die ´Function Safety Unit´ des Roboterherstellers genutzt, die es seit Kurzem als Option gibt: eine Einschubkarte, mit der man zum Beispiel auch Sicherheitsräume programmieren kann.“ (ys)

Autor: Dipl.-Ing. Robert Heller, u.a. verantwortlich für die Konstruktion der Produktions- und Automatisierungstechnik bei der Weiss Kunststoffverarbeitung GmbH & Co. KG

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Unternehmensinformation

WEISS Kunststoffverarbeitung GmbH & Co

Rudolf-Diesel-Straße 2-4
DE 89257 Illertissen
Tel.: 07303 9699-0
Fax: 07303 9699-12

Weiterführende Information
  • 12.04.2018

    Qualitätshandbuch komplett überarbeitet

    Weiss Kunststoffverarbeitung ist nach IATF 16949 zertifiziert

    Für die Automobilindustrie fertigt Weiss zahlreiche Bauteile. Seit vergangenem Jahr befasst sich das Unternehmen mit dem neuen Regelwerk der „International Automotive Task Force“ (IATF).   mehr

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