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Flexible Fertigung dank Mensch-Roboter-Kollaboration

Der KUKA Leichtbauroboter verbindet Spritzgießen und additive Fertigung

25. Januar 2016

KUKA Systempartner automatisiert additives Fertigungssystem  mit LBR iiwa

 

Der deutsche Maschinenbauer ARBURG hat eine informationstechnisch komplett vernetzte und vollautomatisierte Fertigungslinie entwickelt, mit der sich in Serie gefertigte Spritzgussprodukte  auf Kundenwunsch direkt in der Produktionslinie individualisieren lassen. Hierfür bringt der freeformer, das additive Fertigungsystem von ARBURG, individuelle Schriftzüge und Symbole  aus Kunststoff auf das Produkt auf und macht es so zum Unikat. Der KUKA Systempartner FPT ermöglichte dabei die Automatisierung des freeformers.

Die Herstellung individualisierter Büroscheren wurde auf der Kunststoffmesse Fakuma 2015 als Highlight zum Schwerpunktthema Industrie 4.0 präsentiert. Mit dabei: Der KUKA LBR iiwa (intelligent industrial work assistent), der weltweit erste in Serie gefertigte sensitive Leichtbauroboter für die Industrie, der ohne Schutzraum mit dem Menschen interagieren kann. Dieser verkettet das Spritzgießen mit der additiven Fertigung. Bei der informationstechnischen Vernetzung der Stationen spielt das ARBURG Leitrechnersystem (ALS) eine zentrale Rolle.

 

 

 

Industrie 4.0 bei KUKA mit dem LBR iiwa
Bei Arburg handhabt der LBR iiwa Büroscheren an der Spritzgussmaschine.

LBR iiwa handhabt Büroscheren an der Spritzgussmaschine

Bei der Auftragserfassung für eine individualisierte Büroschere erstellen die Kunden unter anderem ihren persönlichen Schriftzug für den Scherengriff auf einem Tablet-PC. Die Signatur wird so digital erfasst und auf einer Chipkarte gespeichert. Diese wird an der Steuerung der Spritzgießmaschine eingelesen und die Serienfertigung beginnt. Dabei werden an die mit einem linearen Robot-System eingelegten Edelstahlklingen die Kunststoffgriffe angespritzt. Per Laser erhält jedes Produkt seinen individuellen aufgelaserten DM-Code. Ab diesem Moment wird das Produkt selbst zum Daten- und Informationsträger und bekommt seine eigene Website mit allen Produktions- und Qualitätsparametern. Anschließend entnimmt ein KUKA LBR iiwa je eine Büroschere samt Werkstückträger vom Förderband der Spritzgießzelle.

Das Produkt wird über den DM-Code per Scanner identifiziert und damit der nächste Produktionsschritt gestartet. Scheren, die über einen kundenspezifischen Schriftzug individualisiert werden sollen, übergibt der LBR iiwa an den freeformer. Dieser kommuniziert über eine Euromap-Schnittstelle 67 mit dem Roboter-System und bringt den Schriftzug als 3D-Geometrie aus Kunststoff auf den Scherengriff auf. Anschließend entnimmt der LBR iiwa die individualisierte Schere wieder aus dem freeformer und übergibt sie der abschließenden Qualitätsprüfung.

 

Gelenkmomentensensoren sorgen für sichere Mensch-Roboter-Kollaboration 

Der KUKA LBR iiwa spielt eine zentrale Rolle in der individualisierbaren Serienfertigung. Ausgestattet mit sieben Achsen ist der Leichtbauroboter extrem beweglich und kann das Spritzgießen optimal mit der additiven Fertigung verknüpfen. Sein geringes Eigengewicht gepaart mit einem idealen Verhältnis von Reichweite und Traglast prädestiniert ihn für extrem flexible Produktionskonzepte. Mit seiner sensitiven Sensorik ist der LBR iiwa auf die direkte Zusammenarbeit mit seinen menschlichen „Kollegen“ ausgelegt, kann auch sensible Produkte sicher handhaben und benötigt keinen Schutzraum. Damit können Facharbeiter dem Roboter bei Bedarf auch Werkstücke direkt übergeben, was die Produktion noch flexibler und platzsparender macht.