KUKA Robotermontage

It’s a robot: So entsteht ein Roboter

Roboter heben schwere Lasten durch die Gegend. Sie setzen Teile zusammen, schweißen oder montieren sie. So entstehen Smartphones, Autos oder Flugzeuge. Doch wer baut eigentlich die Roboter zusammen? Einer der es wissen muss ist Sebastian Bodenmüller, Head of Robot Assembly in Augsburg.

„Viele unserer Besucher denken bei der Produktion von Robotern an Szenarien aus Hollywood. Dabei hat unsere Robotermontage nichts mit den Science-Fiction Blockbustern zu tun“, antwortet Bodenmüller auf die Frage, mit welchen Erwartungen die meisten der Besucher in die Produktionshallen gehen. Und fügt augenzwinkernd hinzu: „Wobei wir schon eine Vielzahl an fortschrittlichen Anwendungen integriert haben.“ Mit solchen fortschrittlichen Anwendungen meint er beispielsweise einen KMR Forklift – eine autonome Transportplattform die in der Produktion zum Einsatz kommt. Aber dazu später.

Roboter werden in Linie produziert

KUKA produziert in Augsburg sowohl Serienmodelle als auch Kleinroboter. Die Taktzeit dabei beträgt knapp 15 Minuten. Das heißt, ungefähr jede viertel Stunde verlässt ein fertiger Roboter die Produktionshallen. Die Serienmodelle, die zwischen 60 und 70 Prozent der Produktion ausmachen, werden auf einer Montagelinie gefertigt, während die übrigen 30 bis 40 Prozent, so z. B. der LBR iiwa, der KR Agilus oder der KR Titan, in separaten Linien oder an Einzelmontageplätzen gefertigt werden. Gründe dafür sind beim KR Titan zum Beispiel dessen Gewicht oder beim LBR iiwa die komplexen Anforderungen an die Mechatronik.

Am Anfang steht die Mechanik

Im ersten Schritt der Montage wird bei jedem Roboter der Linienfertigung die Achse 1 aus dem Grundgestell, dem Getriebe und dem sogenannten Karussell zusammengesetzt. Dafür steht eine flexible Roboterzelle zur Verfügung, an der Mitarbeiter an drei getrennten Arbeitsplätzen Schraub- und Feinarbeiten erledigen können, während ein KR 1000 Titan-Roboter die, zum Teil sehr schweren, Einzelteile bewegt.

Der KR Titan bewegt schwere Teile in seiner Zelle

Ein KR Agilus trägt außerdem noch Dichtungsmasse auf das Getriebe auf. Anschließend montieren die Produktionsmitarbeiter nach und nach die Achsen 2 bis 6. Dabei stellen die Achsen 4, 5 und 6 die komplexe Zentralhand eines Roboters dar, in welcher die Hälfte der vielen Einzelteile verbaut sind.

 

 

 

Automatisierung und Industrie 4.0 werden in Augsburg vorgelebt

Wie die meisten der Hauptelemente für den Roboter, entstehen die Elemente für die Zentralhand  in der Zerspanung in Augsburg. Das Besondere daran: Ein KUKA Roboter der QUANTEC Serie bestückt das Bearbeitungszentrum, in dem die Elemente hergestellt werden, mit Rohteilen. Zwischen den Bestückungszyklen bearbeitet der Roboter zusätzlich Bauteile und entgratet sie anschließend. So können alle Bearbeitungsschritte zur Entstehung des Werkstückes in einer Zelle erledigt werden.

Die Schrauben, die zur Montage der fertigen Teile dann benötigt werden, finden mithilfe eines KMR iiwa ihren Weg an die richtige Stelle. Die omnidirektionale Plattform, auf der ein LBR iiwa montiert ist, erkennt mithilfe eines RFID-Scanners nicht nur, welche Schraube wohin kommt, sondern gleichzeitig, welche Ware das Lager wann verlässt und bestellt automatisch Nachschub. Außerdem bringt er die Teile an die entsprechenden Stellen. So werden die Mitarbeiter vom mühseligen Sortieren entlastet.

Roboter stehen vor der Lackierkabine und warten auf ihren typisch orangefarbenen Anstrich

Jetzt kommt Farbe ins Spiel

Aus mechanischer Sicht ist der Roboter fertig. Jetzt kommt der Lack. Dafür stehen zwei Kabinen zur Verfügung. Standardmäßig werden die Roboter im KUKA orange lackiert. Auf Kundenwunsch sind aber auch alle denkbaren Farben und Muster, sogar eine Flip-Flop Lackierung, deren Farbe sich je nach Betrachtungswinkel ändert, möglich. Das gilt auch für Sonderlackierungen wie eine Foundry-Lackierung, die hitze- und säurebeständig ist oder auch eine Cleanroom-Lackierung für sterile Anwendungen.

Egal mit welcher Lackierung der Roboter versehen wurde: er muss in jedem Fall danach in die Trocknungskabine. Nur so kann der auf Wasser basierte und somit besonders umweltschonende Lack schnell trocknen.

Elektromontage: Die Spannung steigt

KMR Forklift

Die autonome Transportplattform bringt die Roboter sicher von A nach B

Die Spannung steigt, wenn der Roboter von der Lackierung in die Elektromontage kommt. Hier kümmern sich Mitarbeiter um die Energiezuführung und die Ansteuerung der Motoren. Ist der Roboter anschließend auf Fremdspannung und die richtige Verkabelung geprüft, bringt ein vollautomatisierter KMR Forklift der Taktzeit entsprechend einen fertig montierten Roboter von der Elektromontage zur Produktabnahme.

Prüfung auf Herz und Nieren in der Roboterabnahme

Anschließend wird der Roboter in der Produktabnahme sprichwörtlich auf „Herz und Nieren“ geprüft. Die Kollegen nehmen die Roboter durchschnittlich für 45 Minuten in Betrieb, damit das Öl die richtige Temperatur und Viskosität erreicht. Undichte Stellen werden so sofort erkannt.  Zudem werden dem Roboter hier die Maschinendaten aufgespielt und wichtige Messtools am Flansch befestigt, so dass der Roboter vermessen und kalibriert werden kann. Nur wenn alle technischen Details und Anforderungen zu einhundert Prozent stimmen, darf der Roboter ins Finish.

Sicher verpackt sind die Roboter bereit zum Versand

Hinaus in die große Welt

Im letzten Schritt, dem Finish, wird der Roboter nochmal einem gründlichen visuellen Check unterzogen. Anschließend werden Hinweis- und Warnschilder zur Bedienung des Roboters sowie das Typenschild angebracht. Dann wird der Roboter verpackt und versandt.

Beim Gang durch die KUKA-Roboterproduktion in Augsburg wurde schnell klar: mit Hollywood hat das Ganze nichts gemeinsam. Wenngleich autonom agierende Roboter in der Produktion schon ziemlich cool sind.

Mehr zu unseren Robotern erfahren Sie hier.

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