Dem Cobot genügt ein kurzer Blick

Während einer Fachmesse lernte Fest, Geschäftsführer der FMO Surface GmbH & Co. KG, den Kuka-Vertriebsingenieur Robert Korte kennen, der ihm den kollaborativen Roboter LBR iisy vorstellte. In der Niederlassung von Kuka in Siegen schaute sich Fest den Cobot an und entschied sich für den Kauf. „Der LBR iisy vereint verschiedene Faktoren, die wir benötigen. Flexibilität, leichte Programmierbarkeit und die kollaborierende Einsatzbereitschaft. Daher haben wir ihn gekauft, ohne genau zu wissen, wo wir ihn einsetzen wollen“, berichtet Fest über den eher ungewöhnlichen Schritt.

Was die Programmierung von Robotern angeht, bezeichnet Fest sich als Anfänger. Denn beim Kauf seines ersten Kuka-Roboters hatte Fest zwar eine Schulung absolviert, doch diese betraf den KR Cybertech und lag vier Jahre zurück. Umso größer ist seine Freude über den neuen Cobot, der durch seine leichte Bedienbarkeit auch Programmieranfängern den Zugang zur Robotik ermöglicht.

Automatisierung im Mittelstand

Das Familienunternehmen FMO Surface, das sich auf die Veredelung von Kunststoffoberflächen spezialisiert hat, wurde 1999 in Lemgo in der Region Ostwestfalen-Lippe gegründet und beschäftigt heute 75 Personen. Sieben Millionen Busverbinder werden Jahr für Jahr mit Datamatrix-Codes versehen.

Vor einigen Jahren begann das Unternehmen verschiedene Prozesse zu automatisieren. Die Zusammenarbeit mit Kuka startete mit einem KR Cybertech nano, der bei der Palettierung und Bestückung einer Laseranlage eingesetzt wird. Zwei Jahre später kam ein weiterer Roboter der Serie hinzu, der die zu veredelnden Kunststoffteile wenden, messen und mit Laser beschreiben kann. „Im Hinblick auf den Fachkräftemangel spielt die Automatisierung für ein mittelständisches Unternehmen wie unseres eine wichtige Rolle“, erklärt Fest. Im März 2022 stieß der LBR iisy zum Roboterportfolio dazu.

Eine Herausforderung

Die zum neuen Kollegen passende Aufgabe fand sich schnell, und zwar in der Qualitätskontrolle von Busverbindern. Busverbinder werden mit Datamatrix-Codes mit jeweils achtstelligen Zahlenreihenfolgen versehen, bevor sie in Steuerungen verbaut werden. Da mehrere Komponenten mit einem Code markiert sind und voneinander abhängen, ist die Zuverlässigkeit für die Traceability einer gesamten Baugruppe entscheidend.

Daher muss auf die Prüfung der Qualität und Vollständigkeit der Datamatrix-Codes ein besonderes Augenmerk gelegt werden. Das erledigten bei FMO Surface bisher Mitarbeitende. Manuell per Scanner.

Pünktlich zum Frühlingsbeginn 2022 übernahm der LBR iisy diese Aufgabe. Der Cobot arbeitet nun Hand in Hand mit Vorarbeitern der Laserabteilung wie Tim Hertz. Hertz berichtet: „Durch den LBR iisy sparen wir enorm viel Zeit, da wir nicht mehr jedes Teil einzeln abscannen müssen. Und wenn der Cobot einen Fehler meldet, müssen wir auch keinen Käfig öffnen oder eine ganze Anlage stoppen, sondern können das falsche Teil einfach entnehmen und ersetzen.“

Einfache Integration

Menschliche Mitarbeiter für monotone und gleichzeitig anspruchsvolle Aufgaben wie das Überprüfen der DataMatrix-Codes zu gewinnen, wird für Unternehmen wie FMO Surface zunehmend schwer. Den LBR iisy einzulernen, ging dagegen ohne Probleme. „Vom Auspacken über den Aufbau bis zur ersten Programmierung haben wir gerade einmal 30 Minuten gebraucht“, erläutert Fest.

Mithilfe des Kuka smartPAD pro und der Robotersteuerung KR C5 micro können selbst Mitarbeiter den Cobot bedienen und anlernen, die bislang kaum Erfahrung mit Roboterprogrammierung haben. „Der LBR iisy läuft auf Basis des neuen Betriebssystems iiQKA.OS und ist damit einfach zu installieren, zu konfigurieren und zu programmieren“, erklärt Korte von Kuka. Der Cobot ist dabei nicht nur in wenigen Minuten startklar, sondern lässt sich ebenso schnell an neue Herausforderungen anpassen. Für Fest ein enormer Vorteil: „Wir haben keine Ingenieure, daher ist die einfache Integration umso wichtiger.“

Wie der Cobot prüft

Ausgestattet mit zwei Kameras prüft der Cobot nun Datamatrix-Codes. Auf einem Tray, einer Art Tablett, liegen 200 Kunststoffteile, die unter dCobot mit seinen beiden Keyence-Kameras geschoben werden. „Im ersten Schritt wird die Qualität der Codes stichprobenartig anhand von 20 Teilen überprüft“, erklärt Vorarbeiter Hertz. „Passt alles, fährt der Cobot erneut über den Tray und prüft, ob alle 200 Teile da und alle Codes lesbar sind.“

Eine Kamera übernimmt die Prüfung der Qualität, die zweite ist für die Vollständigkeit verantwortlich. Stimmt etwas nicht, ist also ein Code von unzureichender Qualität oder unvollständig, bleibt der Roboter stehen und zeigt an, welcher Busverbinder betroffen ist. Ein menschlicher Kollege kann das fehlerhafte Teil austauschen, der Tray wird erneut geprüft und im Idealfall freigegeben.

Prozesse beschleunigen

Früher, berichtet Hertz, war diese Art der Qualitätskontrolle viel aufwendiger. „Wenn wir auf Vollständigkeit überprüften, mussten wir jedes Teil einzeln scannen“, sagt Hertz. Dazu musste ein Mitarbeiter die Bauteile aus dem Tray nehmen und sie später wieder zurücklegen. Mit dem LBR iisy, geht das viel schneller und präziser.

Der Kunde – ein Automatisierungsunternehmen – wünschte sich laut Fest ausdrücklich eine automatisierte Lösung. Denn einen nicht perfekten Busverbinder in den eigenen Steuerungen zu verbauen, kann ihn teuer zu stehen kommen. Fest berichtet: „Der Busverbinder wird als allererstes Teil der Steuerung verwendet. Er wird verlötet, auf einer Platine verschraubt und darauf wird die ganze Steuerung verbaut. Wenn nun der Datamatrix-Code schlecht ist, wann fällt das auf? Im Warenausgang!“ Da ist der Schaden dann immens.

Mit Allround-Qualitäten

Der LBR iisy lässt sich einfach in bestehende Prozesse integrieren und auf neue Aufgaben umprogrammieren. „Die integrierte Kabelführung und Energiezuführung des LBR iisy ermöglichen einen schnellen und einfachen Werkzeugwechsel“, fügt Korte hinzu. Für neue Applikationen lässt sich der Cobot jederzeit mit weiterem Zubehör aus dem Kuka-Marketplace ausstatten. Für Fest ein Pluspunkt: „Ich habe natürlich mit dem Produkt etwas, das hochflexibel ist. Ob ich vorne einen Sauger, Greifer oder eine Kamera befestige, interessiert den Roboter nicht, ich kann aber mein gesamtes Spektrum abdecken.“

Sichere Kollaboration

Die Mitarbeiter bei FMO Surface waren von dem neuen Kollegen sofort begeistert, betont Geschäftsführer Fest. Berührungsängste gab es keine. Korte erklärt: „Dank der Sicherheitsfeatures ist die Arbeit in einem Arbeitsraum mit Menschen möglich.“ Ausgestattet mit sensitiven Gelenkmomentsensoren in allen sechs Achsen reagiert der LBR iisy sofort auf kleinste Berührungen und bietet einen zertifizierten Kollisionsschutz.

Das macht ihn zum idealen Helfer in jeder Produktion. Fest plant bereits die Automatisierung weiterer Prozesse. Auch im Tampondruck, merkt er an, könnte der Cobot demnächst wertvolle Dienste leisten. Des Weiteren steht die Anwendung der größeren Ausführungen des LBR iisy mit Traglasten von elf und 15 Kilogramm auf seiner Wunschliste.