Alles begann 1949 mit der Erfindung des Turmkrans. Heute zählt die Liebherr-Firmengruppe mit Hauptsitz in der Schweiz zu den größten Baumaschinenherstellern der Welt. Höchste Qualitätsstandards und eine sehr große Fertigungstiefe sind dort selbstverständlich. Gleichzeitig schöpft das Unternehmen die Möglichkeiten der Automatisierung immer schon konsequent aus.
Wachstum durch Automatisierung
Wie das konkret aussieht, zeigt ein Blick in das österreichische Liebherr Werk in Telfs. Dort, im Tiroler Oberland, entstehen Planier- und Laderaupen, Teleskoplader und Rohrleger. Und es sollen noch deutlich mehr werden, wie Jürgen Vizvary, Projektmanager Produktion der Firma Liebherr Werk Telfs, erklärt: „Wir verfolgen in unserem Werk in Telfs ein langfristiges Ziel: die Fertigung von über 3.000 Geräten pro Jahr. Um das zu erreichen, müssen wir in der Werksentwicklung konsequent auf Automatisierung setzen. In den vergangenen Jahren haben wir deshalb einen hohen dreistelligen Betrag in unseren Standort investiert – u.a. in ein hochautomatisiertes Hochregallager mit Platz für 16.200 Europaletten und 41.180 Behälter sowie in die Modernisierung unserer Montagelinien und Stahlbauanlagen. Außerdem wollen wir die Stahlbaukompetenz trotz Fachkräftemangel auch in Zukunft im eigenen Haus behalten.“
Als Leuchtturmvorhaben für die Erdbewegungssparte der Liebherr-Gruppe im Stahlbau haben sich Jürgen Vizvary und seine Kollegen in diesem Zusammenhang die Automatisierung der Fertigung von drei unterschiedlichen Laufrollenrahmen für Planierraupen vorgenommen, die bisher manuell geheftet und verschweißt wurden. Mit hochgesteckten Erwartungen, wie der Projektmanager erklärt: „Der Ansatz verfolgte ein High-Performance-Konzept: vollständig automatisiertes Schweißen, das hochenergetische und vollständig parametrierbare Schweißprozesse ermöglicht. Ein weiteres Ziel war es, eine maximal reproduzierbare Qualität zu erreichen und zugleich Optimierungspotenziale in Bauteil- und Schweißprozessen zu heben. Der Fokus liegt dabei auf hochintegrierten, großen Bauteilen in mittleren Stückzahlen, das heißt ca. 500 Stück pro Jahr.“
Als weitere Anforderung sollten in diesem Zuge nicht nur die Heft- und Fügeprozesse automatisiert werden, sondern auch das komplette Handling aller erforderlichen Komponenten. Dabei handelt es sich – in den Worten von Jürgen Vizvary – um „einen ‚bunten Strauß‘ an Stahlbauartikeln – von Brenn- und Laserschnittteilen über Gussteile bis hin zu Rohmaterialien mit unterschiedlichen Fertigungstoleranzen -, die am Ende zu einem präzisen Bauteil vereint werden.“ Mit PC-based Control und XTS reduziert Komax SLE den Maschinen-Footprint um 45 % und steigert Flexibilität in der Kabelverarbeitung. ‣ weiterlesen
45 % weniger Footprint mit XTS
Vollautomatische Schweißroboterzelle
Auf der Suche nach einer geeigneten Lösung für diese anspruchsvolle Aufgabenstellung fiel die Wahl auf eine vollautomatische Schweißroboterzelle von Yaskawa. Das Anlagenkonzept kombiniert darin auf rund 22x8m Grundfläche insgesamt vier Arbeitsstationen – zwei Schweiß- und zwei Handling-Bereiche:
In der ersten Station (Schweißbereich 1) heftet und verschweißt ein Schweißroboter automatisch die Bauteile nach entsprechender Schweißfolge. Anschließend übernimmt ein zweiter Schweißroboter das Bauteil zur weiteren Bearbeitung in der zweiten Station (Schweißbereich 2). Bedient werden die beiden Schweißroboter durch einen Handling-Roboter, der die dritte Station (Handlingszone) einnimmt. Dieser greift die entsprechenden Einzelteile aus den unterschiedlichen vorgelagerten Ablagepositionen an der Zellenvorderseite. Montiert auf einer Bodenfahrbahn, kann der Handling-Roboter dabei einen großen Arbeitsbereich abdecken und alle erforderlichen Positionen in der Zelle gut erreichen. Zum sauberen Greifen der unterschiedlichen Einzelbauteile ist der Roboter mit unterschiedlichen Greifern ausgestattet. Diese lassen sich automatisch wechseln.
Die vierte Station der vollautomatischen Zelle (Fertigteil-Handling) übernimmt schließlich die Entnahme bzw. Ausförderung der Fertigteile über ein eigenes Handling-Portal, das mit einem speziellen Universalgreifer ausgestattet ist. Durch Vorpufferung und alle notwendigen Sicherheitsvorkehrungen erlaubt dieses Zellenlayout einen vollautomatischen Betrieb, sodass die dritte Arbeitsschicht sogar ganz mannlos gefahren werden kann. Insgesamt erbrachten die Automationsmaßnahmen eine Produktionssteigerung von über 50 Prozent. Automatisierung leicht gemacht: Kompakte Roboterschweißzellen ermöglichen KMU den wirtschaftlichen Einstieg ins Roboterschweißen. ‣ weiterlesen
Moderne Einstiegslösungen in die Automatisierung
Anlagen-Hardware aus einer Hand
Nicht nur das Anlagenkonzept stammt von Yaskawa. Das Unternehmen mit eigenen Fertigungsstandorten in Bayern und Slowenien lieferte auch als Hersteller die Schweiß- und Handling-Roboter inklusive Positionierer, Schweißtische und Fahrbahnen. Bei den Schweißrobotern handelt es sich um zwei Motoman-Industrieroboter vom Typ AR2010. Die Sechsachser sind speziell für die Anforderungen im Lichtbogenschweißen ausgelegt. Mit einem großen Arbeitsbereich von 2.010mm und einer Traglast bis 12kg sind besonders gut für das Schweißen von sperrigen und großen Bauteilen geeignet.
Jeder Roboter ist mit einem Beiwagen zum Mittransport der Drahtfassspule und der Stromquelle sowie der Brennerservicestation ausgeführt. Beide nutzen eine gemeinsame Bodenfahrbahn mit einer Verfahrlänge von rund 12m, die als externe Roboterachse voll in die Robotersteuerung integriert ist. In der Handling-Zone arbeitet ein Sechsachser Motoman GP600 mit 600kg Traglast aus der GP-Serie. In beiden Schweißbereichen sind zweigeteilte, massiv konstruierte Wender-Positioniertische vom Typ W5000 verbaut, in die die Bauteile mittels spezieller Vorrichtungen eingespannt werden. Die maximale Beladung zwischen den Spitzen liegt bei 10.000kg. Jeder der insgesamt vier Wender verfügt dabei über einen eigenen Antrieb, das heißt die Wender werden paarweise als elektrische Welle gekoppelt. Auch die rund 16m lange XZ-Portalfahrbahn wurde von Yaskawa gebaut und mit Antrieben aus dem eigenen Haus ausgestattet.
Abgerundet wird der Umfang der realisierten Anlage durch die komplette Schweißbrennertechnik, die komplette Sensorik und Steuerungstechnik sowie durch eine eigens konstruierte Absaug- und Filteranlage. Diese ist ausgestattet mit zwei verfahrbaren Absaughauben über den Schweißstationen. Das heißt, die Hauben lassen sich zurückschwenken, damit das Bauteil über das Entladeportal entnommen werden kann. Eine weitere Besonderheit sind zwei Hebeeinrichtungen zum einfachen und sicheren Wechsel der Schweißdrahtfässer.
