Wie die 7. Achse die Reichweite eines Schweiß-Cobots erweitert

Adriana Glazer | 23. September 2021

Wie mit Hilfe der drylin® ZLW als so genannte „7.Achse“ der Anwendungsbereich eines Cobots erweitert wird, zeigt die Firma RHEWUM® aus Remscheid. Das Unternehmen nutzt Komponenten und Systeme von Low Cost Automation beim Schweißen von Bauteilen mit einem kollaborativen Roboter. Der Einsatz von Low Cost Automation-Komponenten hilft dem Unternehmen, die Produktion kosteneffizient zu automatisieren.

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7.Achse erweitert den Arbeitsraum eines Schweiß-Cobots
Die verwendeten Systeme und Komponenten müssen für Funkenflug und die damit verbundenen höheren Temperaturen robust genug ausgelegt sein. 

Über die Firma RHEWUM®

Seit mehr als 70 Jahren entwickelt und stellt RHEWUM® Siebmaschinen für den gesamten Bereich der Trocken- und Nasssiebung sowie Vibrationsförderrinnen her. Dazu gehören Lösungen für die Siebung von Zucker, Dünger, Salzen, Kunststoffpulvern sowie -granulaten und zahlreichen weiteren Produkten. „Wir fertigen individuelle Kundenlösungen“, betont Geschäftsführer Sigurd Schütz. „Für jede spezifische Anwendung gibt es auch die am besten passende Siebmaschine.“ Entsprechend werden alle Maschinen exakt zugeschnitten auf die jeweilige Anforderung. „Ein besonderes Alleinstellungsmerkmal ist, dass wir seit rund eineinhalb Jahren auch die dafür benötigten Vibrationsmotoren selbst herstellen. Als Siebmaschinenhersteller wissen wir am besten, welche Motoren genau passen“, ergänzt Marketingleiter Marcus Giesen.

Wie die drylin® ZLW Achse die Reichweite eines Schweiß-Cobots erweitert

In der Produktionshalle der Firma RHEWUM® kommt für die automatisierte Schweißung von Bauteilen ein Leichtbauroboter zum Einsatz. Ein Universal Robot UR 10, der u.a. mit Lowcost-Automation-Lösungen und Energieketten von igus ausgestattet ist, verfügt bei einer Reichweite von 1.300mm über 10kg Traglast. Um den Arbeitsraum des Roboters möglichst flexibel zu gestalten, verfährt der kollaborative Roboter auf einer 5,5m langen siebten Achse, der ZLW-Achse von igus® drylin®. Die Zahnriemenachse ZLW-20 ist für Verfahrgeschwindigkeiten bis zu 300mm/s ausgelegt.

Low Cost Automation-Lösungen für verschiedenste Anwendungen unter extremen Bedingungen

Die verwendeten Systeme und Komponenten für das automatisierte Schweißen müssen für Funkenflug und die damit verbundenen höheren Temperaturen robust genug ausgelegt sein.
Entscheidend für die Wahl der siebten Achse waren einerseits der zu erreichende Verfahrweg, andererseits aber auch das Preis/Leistungs-Verhältnis der Erweiterung. Für kleinere Betriebe gilt es ganz besonders, Investitionen zielgerichtet zu tätigen und die Kosten im Visier zu behalten. Und genau dafür sind die Lowcost-Automation-Lösungen vorgesehen; vom Getriebe über den Gelenkarmroboter bis hin zur siebten Achse. Die Produkte eignen sich für viele verschiedene Anwendungen, sie sind kosteneffizient und bieten zahlreiche Varianten zur Konfiguration der passenden kundenspezifischen Lösung.

Passend zur siebten Achse, setzt der Maschinenbauer für die sichere Versorgung und störungsfreie Abläufe eine igus-Energiekette vom Typ E4.1 ein. Die beidseitig zu öffnende Kette bietet durch das Innen/Außen-Laschenprinzip einen geraden Lauf. Sie ist modular aufgebaut und geräuscharm. Die speziellen Gleitflächen gewährleisten zudem eine lange Lebensdauer.

Schwere Aufgaben einfach bewältigen

Was für den Roboter ungefährlich ist, kann für den Menschen mit großem Risiko und Arbeitsaufwand verbunden sein. Um eine hohe reproduzierbare Qualität der Schweißnähte zu erzielen, nutzt RHEWUM® für den Schweißprozess das Metall-Inertgas-Schweißverfahren (MIG). Die in diesem Umfeld eingesetzten Komponenten müssen für die Schweißfunken und die damit verbundenen hohen Temperaturen robust genug ausgelegt sein. Im Werkeralltag bedeutet die Automationslösung eine deutliche Arbeitserleichterung.

Höhere Produktivität, ganz kosteneffizient

Die großen schweren Bauteile lassen sich mit Kranunterstützung platzieren. Anschließend startet der Werker das jeweilige Programm und der Roboter übernimmt den komplexen Schweißvorgang. Ursprünglich musste das Bauteil für diesen Vorgang in aller Regel mehrfach gedreht und gewendet werden. Das Bedienpersonal kann sich nun weiteren wertschöpfenden Aufgaben widmen. Die moderne Fertigungstechnik sorgt darüber hinaus für einen Anreiz bei den Mitarbeitern, diese anspruchsvolle Aufgabe zu übernehmen. Neue Technologien motivieren oft das Personal, sich mit der entsprechenden Tätigkeit vertraut zu machen und die moderne Technik komfortabel einzusetzen. Zurzeit werden überwiegend Schwingachsen aus mehreren Teilen geschweißt. Dabei variiert die Geometrie der Achsen von Auftrag zu Auftrag. Durchschnittlich 40 unterschiedliche Siebmaschinen stellt RHEWUM® pro Jahr her.

„Der Roboter kommt an dieser Stelle genau zur richtigen Zeit“, sagt Sigurd Schütz. „Vorher wurde von Hand geschweißt. Mit der automatisierten Schweißanlage erzielen wir zum einen eine höhere Reproduzierbarkeit der qualitativ hochwertigen Schweißnähte. Zum anderen sind unsere Bestellungen seit Februar 2021 aus verschiedenen Branchen gestiegen. Diese erfreuliche Entwicklung gilt es nun zu realisieren.“ Für wiederkehrende Abläufe eigne sich die selbst entwickelte Anlage hier besonders – auch als parallele Unterstützung für die Schweißer. Sie können nun andere Aufgaben übernehmen, bei denen die menschlichen Fähigkeiten noch mehr gefordert sind. „Wir prüfen aktuell, was mit der Anlage alles möglich ist“, kommentiert Schütz die nächsten Schritte. „Geplant ist, zukünftig möglichst viele weitere Bauteile hier zu fertigen. Wenn das läuft, denken wir zeitnah über einen zweiten Tisch in vergleichbarer Form nach.

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