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Der Betriebsleiter 9/2020

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Der Betriebsleiter 9/2020

MONTAGE- UND

MONTAGE- UND HANDHABUNGSTECHNIK I TITEL Pfeilschnelle Handhabung Herstellung von Brandschutzgläsern mit Delta-Roboter kostengünstig automatisiert Die Vetrotech Saint-Gobain Kinon GmbH ist Spezialist für Sicherheitsgläser. Neben schuss- und explosionssicheren Gläsern stellt das Unternehmen auch Brandschutzgläser her. Damit diese noch schneller und zuverlässiger produziert werden können, setzt das Unternehmen jetzt auf Robotertechnik. Die Umrüstung lohnt sich gleich doppelt: Mitarbeiter werden entlastet und Kosten deutlich gesenkt. 01 Die Anfänge des Unternehmens Saint- Gobain gehen ins Jahr 1665 zurück. Der französische König Ludwig XIV. erteilte dem Finanzmann Nicolas Dunoyer und seinen Partnern ein exklusives Herstellungsprivileg für Spiegelglas – mit dem Ziel, die Monopolstellung der Republik Venedig auf Europas Spiegelmarkt zu brechen. Die Hauptproduktionsstätte entstand in Saint- Gobain, dem namensgebenden Dorf in der Normandie. Ungefähr 300 Jahre später ist der Glasspezialist zusammen mit Vetrotech, einem international führenden Anbieter von Hightechgläsern, in den Markt für Brandschutzglas eingestiegen. Das Ziel in der Produktion: eine zuverlässige Prozessautomatisierung mit einem schnellen ROI, um am Markt wettbewerbsfähig bleiben zu können. Bei der Produktion von Brandschutzgläsern sind spezielle Gläser mit Hohlräumen gefragt, die einen Isolationsschutz bei Bränden bieten. Das mehrschichtige Glas wird mit einer Masse ummantelt. Vorher muss jedoch eine Flüssigkeit zwischen die Glasscheiben gefüllt werden, die für den Brandschutz sorgt. Zur Befüllung der Glasscheiben mit der Flüssigkeit dienen Füllecken in Form von Pfeilen als Platzhalter, durch die über einen Schlauch die Flüssigkeit in den Zwischenraum gelangt. Der Fertigungsprozess sah bislang wie folgt aus: Zunächst wurden die Plastikpfeile in vordefinierte Formen gelegt, anschließend durch einen Roboter aufgenommen und als Platzhalter positioniert, damit die Flüssigkeit in den Hohlraum ge- 8 Der Betriebsleiter 09/2020 www.derbetriebsleiter.de

TITEL I MONTAGE- UND HANDHABUNGSTECHNIK 01 Der Delta-Roboter von igus kommt für die Positionierung von Füllecken in Form von Plastikpfeilen in vordefinierten Paletten zum Einsatz 03 02 Diese Pfeile dienen beim späteren Verpressen der Glasscheiben als Platzhalter für die Befüllung der Scheiben mit einer speziellen Flüssigkeit für den Brandschutz 03 Die gelben Plastikpfeile werden nach ihrer Sortierung in die Scheiben eingesetzt langt. Das Einbringen der Pfeile in die Formen wurde vorher durch Handarbeit erledigt. Die monotone Arbeit führte ein Werker neben seinen normalen Aufgaben aus. - Eine zusätzliche Belastung, daher musste eine neue Lösung her, die einerseits den Mitarbeiter entlastet, kostengünstig ist und zuverlässige Ergebnisse erzielt. Dieser Aufgabenstellung nahmen sich Daniel Fahnenstich, Niklas Kuhl und Daniel Voth im Rahmen ihrer Technikerausbildung bei Vetrotech Saint-Gobain an. Einfache Implementierung Auf der Suche nach einer passenden Automatisierungslösung wurde das Projektteam auf der Hannover Messe 2019 auf den Delta-Roboter von igus aufmerksam. Die Low-cost-Automatisierungslösung eignet sich ideal für die einfache Umsetzung des Projekts. Der Roboter basiert auf drei wartungsfreien drylin ZLW Zahnriemenachsen, schmiermittelfreien igubal Koppelstangen sowie passenden Adapterplatten. NEMA- Schrittmotoren und Encoder sorgen für ein schnelles Handling von bis zu 5 Kilogramm bei einer Präzision von ± 0,5 Millimetern. Das komplette System besitzt einen Arbeitsraumdurchmesser von 660 Millimetern. Die leichte Bauweise, bestehend aus Aluminium und Kunststoff, macht den Delta-Roboter äußerst kostengünstig und sorgt für hohe Geschwindigkeiten mit einer Pickrate von mindestens 30 pro Minute. Zusammen mit den Low-cost-Automation- Experten von igus entwickelte das Projekt- Team die Pick&Place-Lösung für die automatisierte Platzierung der Pfeile auf vordefinierten Paletten und installierte den Delta-Roboter schließlich. Mitarbeiter werden entlastet Die Automatisierungslösung entlastet Mitarbeiter und beschleunigt gleichzeitig die Fertigungsabläufe. So können die Mitarbeiter ihre freien Kapazitäten für anspruchsvollere Tätigkeiten nutzen. Doch nicht nur die verbesserte Arbeitsqualität war ein Anreiz, zu automatisieren. Der Low-cost-Roboter zahlt sich zudem durch einen schnellen ROI aus. „Wenn bei drei Schichten pro Tag jeweils ein Mitarbeiter für drei Stunden die Füllecken einsortiert, amortisiert sich das Projekt bei den Kosten aktuell nach zwölf Monaten“, so Niklas Kuhl. Robotereinsatz an weiteren Standorten geplant Schnelle Lösung 02 Die Firma Saint-Gobain Vetrotech hat bereits Zukunftspläne, den Herstellungsprozess weiter zu optimieren, sodass die Füllecken-Sortieranlage komplett automatisiert läuft - von der Bestückung bis hin zur Entnahme. Das Unternehmen besitzt fünf weitere Standorte weltweit mit der gleichen Anwendung. Auch dort soll auf Robotertechnik umgerüstet werden. „Wenn wir das jetzt noch mal bauen sollten, dann bestellen wir den Delta-Roboter, werfen die Motoren einfach an, verwenden die Tripodkinematik, geben die bereits bekannten Werte ein und schon ist die Anlage lauffähig. Wenn alles vorrätig ist, bauen wir so ein System an einem Tag zusammen“, erläutert Kuhl. - Und das, obwohl man den Delta-Roboter sogar teilweise auf Siemens-Komponenten umgerüstet hat: Die Schrittmotoren von igus und die Dryve-D1-Steuerung wurden durch Siemens-Servomotoren und Siemens-Servoregler ersetzt, um die einwandfreie Ansteuerung mit der Siemens S7 1511T-Steuerung zu gewährleisten. Dafür nutzt das Unternehmen das Siemens TIA-Portal V15.1 und die Technologiefunktionen der Steuerung zur Programmierung und Berechnung der Kinematik. Bilder: angelique-photography.com www.igus.de Lieferbar ist der Delta-Roboter innerhalb von 24 Stunden als vormontierter Bausatz inklusive Montageanleitung in einer Box oder direkt einbaufertig in einem Transportrahmen. Optional kann der Anwender auf die eigene Software und Steuerung oder die intuitive und leicht zu bedienende igus Robot-Control- oder Dryve-Steuerung zurückgreifen. Der Einsatz des Delta-Roboters eignet sich vor allem für einfache Montageaufgaben, Pick-and-place- sowie Anwendungen in der Prüftechnik. Neben dem Delta-Roboter bietet igus mit seinem Produktbereich robolink weitere Lowcost-Robotics-Systeme an. www.derbetriebsleiter.de Der Betriebsleiter 09/2020 9

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