Kollaborative Roboterautomation für die variantenreiche Metallbearbeitung

In der Metallbe- und -verarbeitung sowie im Maschinenbau integrieren Unternehmen kollaborative Roboterautomation, um eine hohe Flexibilität zu wahren und gleichzeitig die Produktionskapazität für variantenreiche Bauteile nahtlos zu skalieren.

Aktivität und operative Herausforderungen
Die 1945 im spanischen Manresa gegründete Oliva Torras ist in sechs Geschäftsbereichen tätig und entwickelt Komponenten für Geldautomaten, Bahnanlagen, Kompressorsysteme sowie industrielle Lüftungstechnik. Durch die interne Abwicklung der gesamten Wertschöpfungskette – von der Metallbearbeitung über Lackierung und Montage bis hin zur Endprüfung – behält das Unternehmen die strenge Kontrolle über Qualität und Lieferzeiten. Ein prägendes Merkmal des Betriebs ist die Ausrichtung auf kleine und mittlere Losgrößen, was zu einer hohen Variabilität der Produktionsanforderungen führt. Zu den wesentlichen operativen Herausforderungen zählten Schwierigkeiten bei der Rekrutierung qualifizierter Schweißer sowie die Notwendigkeit, die Produktion ohne Einbußen bei der Flexibilität zu skalieren, insbesondere wenn Kunden nach der Freigabe von Erstmusterserien höhere Stückzahlen und kürzere Lieferzeiten forderten.

Verbesserungsziele
Das Unternehmen zielte darauf ab, Produktionsflexibilität mit einer gesteigerten und konstanten Kapazität nahtlos in Einklang zu bringen. Das Management suchte nach einer kompakten, einfach konfigurierbaren Automatisierungslösung, die in der Lage ist, häufige Anpassungen für unterschiedliche Losgrößen zu bewältigen. Darüber hinaus bestand das Ziel darin, bestehende Automatisierungsmöglichkeiten zu erweitern, um größere Bauteile aufzunehmen und zusätzliche Prozesse wie das Polieren zu integrieren, während gleichzeitig eine schnelle und intuitive Programmierung für häufige Rüstwechsel gewährleistet werden sollte.

Ausgewählte technische Lösung
Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, entschied sich Oliva Torras für eine kollaborative Automatisierungslösung auf Basis des UR20-1750-Cobots von Universal Robots. Das System verfügt über eine Reichweite von 1.750 mm und eine Traglast von 25 kg, wodurch die Handhabung größerer Teile ohne Neupositionierung ermöglicht wird. Die integrierte Anlage umfasst einen Böhler MIG/MAG-Schweißbrenner samt Drahtvorschub, ein automatisiertes Polierwerkzeug von Dynabrade, einen automatischen Werkzeugwechsler sowie ein Robotiq-Kraftregelungssystem. Das Equipment ist neben einem Drehtisch montiert, der den vollständigen Zugriff auf Schweißpositionen über 2 bis 2,5 Meter hinweg ermöglicht. Die UR-Plattform wurde aufgrund ihrer kompakten Stellfläche und des umfangreichen URCaps-Ökosystems ausgewählt, das die Steuerung mehrerer Technologien über eine einzige Schnittstelle erlaubt.

Bereitstellung und Unterstützung
Das Projekt wurde in Zusammenarbeit mit Sokad Soluciones Mecánicas, einem zertifizierten Integrator, realisiert, der die kombinierte Schweiß- und Polierlösung für Kohlenstoffstahl, Aluminium und Edelstahl entwickelte. Mithilfe des URCaps-Ökosystems integrierte der Systemintegrator die Werkzeuge von Drittanbietern nahtlos in die Robotersoftware. Installation und Inbetriebnahme erfolgten rasch, wobei die ersten Schweißarbeiten innerhalb einer Woche aufgenommen wurden, wodurch Produktionsausfallzeiten minimiert wurden.

Messbare Ergebnisse und operative Vorteile
Die Implementierung steigerte die Produktivität um bis zu 50 Prozent und verdoppelte den Ausstoß mit einem einzigen System effektiv. Diese Effizienz wird durch die Mensch-Roboter-Kollaboration angetrieben: Während die Roboterzelle während des aktiven Betriebs aus Sicherheitsgründen abgesichert bleibt, arbeiten Bediener parallel dazu an der Vor- oder Nachbereitung weiterer Teile. Der automatische Werkzeugwechsler eliminiert manuelle Eingriffe zwischen den Schweiß- und Poliervorgängen. Zudem unterstützt die zugängliche Programmierung die Personalentwicklung, indem sie Mitarbeitern den Erwerb neuer Fähigkeiten ermöglicht. Auf diesen Erfolg aufbauend weitet das Unternehmen den Einsatz kollaborativer Roboter auf weitere Prozesse wie das Abdichten und Kleben aus, um seine Strategie der Diversifizierung und lokalen Fertigung zu unterstützen.

Editiert von Maria Brueva, Induportals-Redakteurin – angepasst durch KI.

www.universal-robots.com