Roboterzelle für die Produktion von Sicherheitsventilen
Stärken kombinieren
Die Abnehmer der Kunststoffindustrie ordern nicht nur Spritzgussteile, sondern verlangen immer häufiger nach kompletten, einbaufertigen Komponenten. Um diesem Anspruch wirtschaftlich zu begegnen, hat die Firma Weiss Kunststoffverarbeitung eine Roboterzelle entwickelt, bei der sich der Bediener und der Roboter die komplexe Montage eines miniaturisierten Sicherheitsventils teilen.
Der Mitarbeiter montiert die Hauptkomponenten des Ventils, der Roboter legt Kleinteile ein. (Bild: Weiss Kunststoffverarbeitung GmbH & Co.)
In der kürzlich in Betrieb genommenen Roboterzelle wird ein nur 15mm hohes Sicherheitsventil montiert, wobei neben Spritzgussteilen auch filigrane metallische Zukaufteile wie Federn, Scheiben, Ventilstößel und Kugeln verbaut werden. Dabei wurden die modernen Methoden der Arbeitsteilung zwischen Mensch und Roboter in die Praxis umgesetzt.
Montage und Prüfung
Die Zelle ist so konstruiert, dass beide Seiten ihre jeweiligen Stärken bestmöglich ausspielen können. Im ersten Schritt setzt der Werker die zentralen Komponenten in einer Montagevorrichtung zusammen. Dann übernimmt der Roboter, der sich in der Zelle befindet. Er legt weitere Kleinteile ein, z.B. eine sehr kleine Kugel. Der Werker gibt dann das Signal zum Zusammenpressen der Teile, das pneumatisch über einen Zylinder erfolgt. Nun ist wieder der Roboter an der Reihe. Er entnimmt das montierte Ventil aus der Vorrichtung und legt es in eine Prüfeinrichtung ein, wo es zwei Druckprüfungen mit 0,9 und 2bar absolviert. Nach dieser hundertprozentigen Prüfung – bei der das Ventil bei 0,9bar geschlossen bleiben und bei Beaufschlagung mit 2bar öffnen muss – wird mit einem Kennzeichnungssystem ein Prüfstempel aufgebracht, und das Ventil ist fertig für den Versand.
Lösung ohne Schutzzaun
Auf einen Schutzzaun oder eine sonstige räumliche Trennung von Werker und Roboter wird verzichtet. Stattdessen ist der Arbeitsraum an beiden Seiten jeweils durch ein Lichtschrankenpaar abgesichert. Beide Lichtschrankenpaare sind steuerungstechnisch und sicherheitsgerichtet so verbunden, dass der Roboter nicht in den gemeinsamen Arbeitsbereich greift, wenn der Bediener dort gerade Teile einlegt oder entnimmt. Umgekehrt wird der Roboter gestoppt, wenn er gerade im Arbeitsraum aktiv ist und der Werker ebenfalls hineingreift. Auch die Steuerung des Roboters ist in dieses einfache und praxisgerechte Sicherheitskonzept eingebunden.
