Schnell und flexibel: So funktioniert Qualitätskontrolle mit dem LBR iisy

FMO ist spezialisiert auf den Bereich Kunststoffveredelung. Wir können Kunden sämtliche Lackierungsschritte anbieten, aber auch Tampondruck und vieles mehr – alles, was nach dem Spritzguss kommt. Jährlich belasern wir zum Beispiel sechs bis sieben Millionen Busverbinder mit DataMatrix-Codes. Die Automatisierung spielt bei uns eine sehr große Rolle, gerade in Hinblick auf den Fachkräftemangel. Vor vier Jahren haben wir den ersten KUKA Roboter in Betrieb genommen, der unter anderem für die Bestückung einer Laseranlage zuständig ist. Der zweite KUKA Roboter, den wir vor zwei Jahren bekamen, kann Teile wenden, messen und belasern. Beide stammen aus der KR CYBERTECH Serie. Kollaborierende Roboter, die direkt mit dem Menschen zusammenarbeiten, fand ich schon lange interessant, aber früher waren die Preise nicht attraktiv. Doch dann habe ich auf einer Messe in Kassel den KUKA Vertriebsingenieur Robert Korte kennengelernt und er hat mir den LBR iisy vorgestellt.

Ich habe mir den LBR iisy im KUKA Werk in Siegen angeschaut, mich von den Vorteilen wie der einfachen Bedienbarkeit, der Flexibilität und den Sicherheitsfeatures im Kontakt mit den Mitarbeitenden überzeugt und mich direkt für den Kauf entschieden. Die Bestellung lief einfach und bequem über den Marketplace. Dabei stand die genaue Aufgabe für den Cobot in unserer Produktion noch gar nicht fest. Als kleines mittelständisches Unternehmen wissen wir oft nicht genau, welche Aufgaben als Nächstes auf uns zukommen. Der LBR iisy vereint verschiedene Faktoren, die wir darum benötigen: Flexibilität, leichte Programmierbarkeit und kollaborierende Einsatzbereitschaft.

Ein großer Kunde, ein Automatisierungsunternehmen, hat mir als neue Vorgabe gegeben, die DataMatrix-Codes auf seinen Busverbindern zu prüfen. Das heißt, alle Codes müssen auf ihre Lesbarkeit kontrolliert werden und stichprobenartig zusätzlich auf ihre Qualität. Der Kunde wünschte sich auch ausdrücklich eine automatisierte Lösung. Wir haben diese mit dem LBR iisy und zwei Keyence Kameras erarbeitet, um diese Aufgabe zu bewältigen. Von KUKA nutzen wir außerdem das Betriebssystem iiQKA.OS, die Kleinrobotersteuerung KR C5 micro und das SmartPAD pro.

Das hätten Mitarbeiter machen können, früher lief das alles händisch. Aber es ist schwer, jemanden für diese Pick-and-Place-Aufgaben zu finden. Außerdem dauert es länger und ist weniger präzise. Jemand muss die Teile zum Scannen aus dem Tray, einer Art Tablett, entnehmen und wieder zurücklegen. Und wenn etwas schiefgeht und ein Busverbinder mit fehlerhaftem Code verwendet wird, kann das ein Unternehmen teuer zu stehen kommen. Denn diese Busverbinder werden als allererstes Teil der Steuerung verwendet. Jeder 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! Wenn man von einem großen Automatisierungsunternehmen ausgeht, das viele Steuerungen baut, weiß man, was für ein Schaden dabei entstehen kann.

Zuerst werden bei uns die Busverbinder belasert, ebenfalls mithilfe eines Roboters. Der Laser hat eine Sondersoftware, die bei jedem Zyklus 200 neue Codes erstellt. Dabei handelt es sich um jeweils eine achtstellige alphanumerische Zahlenreihenfolge. Danach, zur Qualitätskontrolle, wird der Tray mit den 200 Busverbindern unter den LBR iisy mit seinen beiden Kameras befördert. Im ersten Schritt wird dann die Qualität der Codes stichprobenartig anhand von 20 Teilen überprüft. Wenn alle gut genug sind, also die Bewertung A oder B bekommen, fährt der Cobot erneut über den Tray und prüft, ob alle Codes lesbar sind. Wenn jetzt ein Teil mit C bewertet wird, gilt es als fehlerhaft und wird aussortiert. Bei einem Teil mit einem Code in C-Qualität bleibt der LBR iisy stehen und zeigt an, welcher Busverbinder betroffen ist. Ein menschlicher Kollege kann das fehlerhafte Teil dann austauschen. Wir machen einen Neustart und lassen alles erneut durchlaufen, bis jeder Busverbinder mit A und B bewertet wird.

Der LBR iisy ließ sich sehr leicht integrieren: Vom Auspacken über das Aufbauen bis zur ersten Programmierung dauerte es nur etwa 30 Minuten. Und das, obwohl ich programmiertechnisch nicht sehr erfahren bin. Ich hatte vier Jahre vorher im KUKA College eine Schulung mitgemacht, aber das war alles. Das Installieren, Konfigurieren und Programmieren des LBR iisy mit seinem Betriebssystem iiQKA war jedenfalls einfach. Die Programmoberfläche ist mit Drag and Drop so ausgestattet, dass fast jeder damit arbeiten kann. Mithilfe des KUKA smartPAD pro und der Robotersteuerung KR C5 micro können nach einer Schulung auch Mitarbeiter den Cobot bedienen und anlernen, die bislang kaum Erfahrung mit Roboterprogrammierung haben. Das ist sehr wichtig, weil wir keine Ingenieure im Unternehmen haben und nicht ständig einen SPS-Programmierer beauftragen können.

Der LBR iisy bringt uns eine enorme Zeitersparnis in der Qualitätskontrolle in der Laserabteilung und läuft weiterhin ohne Probleme. Auch die Mitarbeiter haben keinerlei Berührungsängste und sind sehr zufrieden, weil der Cobot sie entlastet. Mittlerweile ist darum ein zweiter LBR iisy im Druckbereich hinzugekommen. Ihn setzen wir dafür ein, auf Mehrwegpfandbechern einen Tampondruck zu applizieren. Außerdem planen wir aktuell die Automatisierung eines Lasers mit dem LBR iisy und bauen gerade das Robotergestell dafür. Neben der einfachen Integration und Bedienung des Cobots schätzen wir, dass er hochflexibel ist. Ob ich vorne einen Sauger, Greifer oder eine Kamera befestige, interessiert den LBR iisy nicht. Ich kann mein gesamtes Spektrum an Applikationen abdecken, er lässt sich auf unterschiedlichste Aufgaben umprogrammieren. Die integrierte Kabelführung und Energiezuführung des LBR iisy ermöglichen außerdem einen schnellen und einfachen Werkzeugwechsel. Wir sind also sehr zufrieden.