Flexibles Teile-Handling

Aufgrund des hohen Automatisierungsdrucks in der Möbelindustrie wird ein Großteil der Anlagen von IMA Schelling mit mindestens einem Roboter zum Stapeln, Beschicken, Umsetzen, Entnehmen oder Sortieren geplant. „Durch den Einsatz von Robotern erreichen wir eine umfassende Automatisierung über die gesamte Fertigung und gleichzeitig eine viel bessere Prozesskontrolle“, erklärt Jan Frederik Bode, Produktmanager Robotics bei IMA Schelling. Insbesondere in der Losgröße-1-Fertigung sorgen Roboter für eine hochflexible Produktion mit verkürzten Durchlaufzeiten. Doch nicht nur Losgröße-1-Anlagen, sondern auch alle anderen (Einzel-) Maschinen und Anlagen von IMA Schelling können mit einem Roboter kombiniert werden.

Ausgehend von den Einsatzfeldern Lagertechnik und Zuschnitt, Kantenbearbeitung, Formteilebearbeitung, Bohren, Sortieren und Puffern, Beschicken und Stapeln, modulare Lösungen und Sonderanwendungen entwickelte IMA Schelling ein Standardportfolio von Robotiklösungen, die jeweils auf die Anforderungen der einzelnen Aufgaben ausgelegt sind. So übernehmen Roboter, z.B. in Kombination mit Sägen wie der FH 4, das Beschicken der Säge mit Rohplatten, das Umsetzen der Streifen vor dem Querschnitt und das Entnehmen der zugeschnittenen Teile sowie deren Ablage auf Stapel oder Transporte. Eine Roboterlösung für die Aufteilanlage Performance.cut ist in der Lage, die Entsorgungsbahn, die Zuführung zur Bekantung und zwei Stapelplätze zu bedienen. „Die Kombination aus Roboter und Performance.cut entstand als Antwort auf die Anforderungen unserer Kunden. Inzwischen haben wir daraus eine Standardlösung entwickelt“, sagt Bode.

Integrierte Lösungen aus einer Hand

Jede Roboterlösung kann durch die entsprechende Programmierung modifiziert und damit an individuelle Kundenwünsche angepasst werden. „Wir verkaufen zur Hälfte Standard- und zur Hälfte Sonderlösungen. In jedem Fall sind es integrierte Lösungen, bei denen die Robotik in die Anlage eingebunden ist“, sagt Bode. Kompatibilitäts- oder Programmierungs- und Abstimmungsprobleme treten nicht auf.

Modulares System für kundenindividuelle Lösungen

Zu einer Roboterlösung von IMA Schelling zählen neben dem eigentlichen Roboter und verschiedenen Lastaufnahmen auch der Sockel, auf dem der Roboter steht, das Umfeld und das Steuerungsprogramm. Bei der Konstruktion kann auf einen Baukasten mit verschiedenen Modulen zurückgegriffen werden. Sollten diese für die gewünschte Anforderung nicht ausreichen, werden ergänzende Komponenten neu entwickelt.

Anstatt eines stationären Sockels kann durch Einsatz einer siebten Achse der Arbeitsbereich des Roboters vergrößert werden: Er kann mehr Fläche bedienen und im vorhandenen Raum flexibler reagieren. So kann er sich z.B. bei begrenztem Bauraum selbst aus dem Weg fahren. „Die in unserem Hause gefertigten Linearachsen sind besonders wartungsarm und damit auf die Anforderungen der automatisierten Möbelfertigung abgestimmt“, erklärt Bode.

Auch die von IMA Schelling eingesetzten Lastaufnahmen werden von den Robotikkonstrukteuren des Unternehmens entwickelt. Dabei kann abhängig von der Aufgabenstellung zwischen Vakuumlastsaugern oder Klemmgreifern mit materialschonender Gummibeschichtung gewählt werden. Vakuumsauger spielen ihre Vorzüge vor allem beim Handling großer Teile, beim Auf- und Abstapeln sowie beim Umsetzen aus. Auch die Kombination mit Regalen zu einer Robot.sort-v-Sortierzelle ist möglich. Roboter mit Klemmgreifern werden mit Steckplätzen zu kompakten Sortierzellen vom Typ Robot.sort c kombiniert. Die Aufteilung der Regale wird jeweils individuell für das Teilespektrum des Kunden angepasst. Neben den Sortierregalen gehören auch Steckplätze, Hordenwagen und Ablageflächen zum Umfeld des Roboters. Die Sortierung erfolgt dabei über die Intelligenz der Gesamtanlage: einer Software von IMA Schelling, die mit den Kundendaten gefüttert wird.

Virtuelle und reale Testläufe

Bei der Integration seiner Anlagen mit Robotern kooperiert IMA Schelling mit ABB Robotics. Auch die Planungs- und Konstruktionssoftware Robotstudio, mit deren Hilfe die Robotiklösungen projektiert und programmiert werden, stammt von den Automatisierungsexperten. Mit der Software generiert die Projektierung das Anlagenlayout anhand von 3D-Modellen. Auch die Abschätzung künftiger Taktleistungen erfolgt auf diesem Weg. „Im Rahmen einer virtuellen Inbetriebnahme werden Roboterzelle, Materialfluss und Abläufe vorab getestet. Mögliche Fehler und Kollisionen lassen sich auf diese Weise bereits im Vorfeld erkennen und vermeiden, was die Inbetriebnahme beschleunigt.“

Welche Aufgaben ein Roboter in einer Fertigungsanlage übernehmen kann, testen die Robotikspezialisten seit 2019 mithilfe eines eigenen Roboterversuchsstands. Er besteht aus einem Sechsachsroboter auf einer Linearachse, einem Sortierregal, einem Hordenwagen und einem Stapelplatz. Neben dem Testen von Sonderlösungen und Kundenanfragen dient die Roboterzelle auch grundsätzlichen Neu- und Weiterentwicklungen von Handling-Anwendungen, Langzeittests von Sensoren sowie der Schulung von Mitarbeitern und Kunden.

Robotereinsatz in der Möbelindustrie

Der Robotereinsatz in der Möbelindustrie hat gerade erst begonnen. Doch er nimmt rasant an Fahrt auf. Als eines der jüngsten Projekte wurde auch die Bima Cx40 mit einem Roboterhandling kombiniert. Bode sieht vor allem im Bereich des maschinennahen Einsatzes bei Neumaschinen und Nachrüstungen großes Potential. Auch an der Ausstattung der Roboter mit Sensorik und Kamerasystemen zur Erfassung ihrer Umwelt wird gearbeitet.