Sie verwenden den veralteten Browser Internet Explorer. Für eine optimale Darstellung unserer Website wechseln Sie bitte Ihren Browser
Automatisierte Bestückung von Maschinen: Wie Roboter die Herstellung von Präzisionswerkzeug unterstützen
Die Paul Horn GmbH ist Hersteller von Präzisionswerkzeugen in exzellenter Qualität. Mit rund 950 Mitarbeitern in Tübingen (1.500 Mitarbeiter zählt die Horn Gruppe weltweit) produziert das Unternehmen 25.000 Standardwerkzeuge und über 150.000 Sonderlösungen. In flexiblen Anlagen unterstützen Roboter bei der Bestückung von CNC-Schleifmaschinen. Matthias Rommel, Geschäftsführer von Horn, und Application Engineer Sven Göckes von KUKA geben Einblicke in die Entwicklung der innovativen Anlagen.
Jonas Micheler
13. September 2023
Technology
Lesezeit: 4 Min.
Sie setzen Bestückungsroboter an Ihren Maschinen ein. Wie kam es zur Entscheidung für eine Automatisierungslösung?
Matthias Rommel: Die Vielfalt unserer Präzisionswerkzeuge ist enorm. Wir können Sonderwerkzeuge kundenspezifisch in fünf Tagen ausliefern, andere Firmen brauchen dazu mehrere Wochen. Um weiterhin schnell liefern und unsere Produkte auch bei kleinen Losgrößen wirtschaftlich produzieren zu können, benötigen wir sehr flexible Automationslösungen in Kombination mit unseren eigenen CNC-Schleifmaschinen. 2018 haben wir uns entschlossen, Anlagen für die automatische CNC-Maschinenbestückung selbst zu bauen und zu programmieren, wobei wir von Anfang an KUKA Roboter für die Maschinenbeschickung im Blick hatten.
Weshalb haben Sie KUKA auch als Programmierpartner ins Boot geholt?
Rommel: 2020 haben wir festgestellt, dass uns bei der Programmierung der Roboter sowie der SPS intern doch auch Grenzen gesetzt waren. Für das Pick and Place der Bestückungsroboter war schließlich eine hohe Genauigkeit erforderlich.
Für die Genauigkeit beim Greifen holte die Paul Horn GmbH die Experten von KUKA mit ins Boot.
Herr Göckes, KUKA arbeitete mit Paul Horn an der automatisierten Maschinenbestückung. Welchen ersten Eindruck hatten Sie?
Sven Göckes: Bei dieser Automatisierungslösung ging es um winzige Teile, die in der Bestückung der CNC-Maschinen auf kleinen Pins abgesetzt werden mussten. Dazu war in der Automatisierung eine hohe Genauigkeit der Roboter-Greiftechnik erforderlich. Und sie musste der großen Produktvielfalt, die Horn bietet, gerecht werden. Die automatischen Anlagen entsprechend zu programmieren, ohne alle Produkte genau zu kennen – das war auch für uns durchaus eine Herausforderung.
Wie sind Sie diese Herausforderung gemeinsam angegangen?
Sven Göckes: Der große Vorteil war, dass wir nicht auf Bestehendem aufbauen mussten, sondern die Programmierung von Anfang an planen konnten. Wir haben aber auf unser Know-how zurückgegriffen und zum Beispiel das Programmierkonzept KUKA.AppTech mit hineingenommen, das sich durch seinen modularen Aufbau bestens für diesen Auftrag eignete. Die einzelnen Module von KUKA.AppTech lassen sich flexibel auf die verschiedenen Produktgruppen anpassen.
Die Mitarbeiterin Luisa Bauer führt die Wendeschneidplatte der Anlage zu. Dort übernehmen der KR AGILUS und die CNC-Maschine die Bearbeitung, bis die fertigen Teile wieder entnehmbar sind.
Matthias Rommel: Das Team des KUKA Customer Service hat während des Projekts nicht nur in unserem Unternehmen gearbeitet, sondern quasi bei uns gelebt. Die Kollegen konnten sich bei Horn frei bewegen, haben mit uns gemeinsam gelitten und gemeinsam Erfolge gefeiert. Dadurch, dass es seit Beginn der Planung keine Wechsel bei Ansprechpartnern gab, war die Zusammenarbeit mit dem Customer-Service-Team sehr produktiv und schlussendlich auch erfolgreich.
Sven Göckes: Wir haben von Anfang an versucht, die automatischen CNC-Bearbeitungszentren so generisch wie möglich zu programmieren. Das Projekt ist auch noch gewachsen, immer mehr Features sind dazugekommen. Zum Glück hatten wir und das Team von Horn einen direkten und guten Draht zueinander, haben immer gemeinsam nach Lösungen für die Automation gesucht und sie auch gefunden.
Die Software von KUKA funktioniert hervorragend, und wir haben zwei Jahre lang intensiv zusammengearbeitet. So ist es uns gelungen, die verschiedenen Anlagen sehr frei zu gestalten.
Die Roboter-Greiftechnik für das Platzieren der winzigen Teile erfordert eine hohe Genauigkeit, was in der Programmierung gemeistert werden konnte.
Wie ist das Fazit? War es den zweijährigen Einsatz wert?
Sven Göckes: Ja. Das Projekt hat von Anfang an meinen Ehrgeiz geweckt, und uns ist es gelungen, durch unser Robotersystem vier verschiedene Anlagentypen für die verschiedenen Produktfamilien von Paul Horn zu entwickeln. Bei Bedarf sind auch weitere Optimierungen in der Automation möglich.
Matthias Rommel: Von unseren insgesamt rund 300 CNC-Maschinen laufen mittlerweile 55 mit der Anlage, auch in den USA und Tschechien. 27 weitere Roboter sind bestellt. Unsere Mitarbeiter arbeiten gerne mit dem Bestückungsroboter KR AGILUS, er markiert einen Sprung in der Kategorie Bedienerfreundlichkeit. Durch die erfolgreiche automatisierte Bestückung rechnen wir damit, dass wir in Zukunft flexibler sein werden und neue Produktfamilien selbst implementieren können.
Ob es sich um die Seitenwände von Hochgeschwindigkeitszügen, die Batteriebehälter von Elektroautos oder die Tankstrukturen von Trägerraketen handelt: Verschiedene Industrien haben spezielle Anforderungen an Schweißnähte. Das Rührreibschweißen hat sich als besonders innovative Fügetechnik etabliert. Um die Qualität der Schweißnähte bereits während des Prozesses zu überwachen und somit Zeit und Kosten bei der anschließenden Inspektion zu reduzieren, arbeitet KUKA im KI-Produktionsnetzwerk der Universität Augsburg zusammen mit weiteren Partnern an einem KI-basierten Prozessüberwachungssystem.
