004 Türrosette

Alles im Griff...

Vier verkettete Robotereinheiten organisieren bei FSB in einer flexiblen Produktionszelle die Serien- und Auftragsfertigung von individuellen Rosetten für unterschiedlichste Beschlaglösungen

Buchstäblich alles im Griff, oder jedem Bauherrn seine Türschlösser, jedem Schloss seinen Griff, und zu jedem Griff die passende Rosette – was sich zunächst ein bisschen kryptisch anhören mag, stellt für das mittelständische Unternehmen FSB Franz Schneider Brakel GmbH + Co. KG, 33034 Brakel, sozusagen das tägliche Brot dar. Was zum einen zwar stimmt und zum anderen doch wieder nicht ganz richtig ist, denn FSB befasst sich als Spezialist für die Entwicklung und Herstellung sowie den Vertrieb von Beschlägen für Fenster und Türen nicht nur mit dem Mengengeschäft, sondern auch mit individuell konfektionierten Design-Lösungen. Hinter dem bekannten Kürzel FSB stehen über 550 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter, wobei die Produktion ausschließlich in Deutschland erfolgt, nämlich in drei Werken am Hauptstandort Brakel und im Werk SSF Sächsische Schlossfabrik in Groitzsch. „Made in Germany“ steht hier als Gütesiegel für eine breite Produktpalette, die von Fenster- und Türbeschlägen für den Objekt- und Wohnbau über barrierefreie Lösungen im Sanitärbereich bis hin zur elektronischen Zutrittskontrolle mittels Transpondertechnik oder per biometrischen Systemen in Form von Türgriffen mit Sensoren reicht. Dass es sich bei Schlössern und damit auch bei Türbeschlägen und eben Rosetten keineswegs um banale Produkte mit selbstverständlich hohem Gebrauchswert handelt, sondern dass es dabei durchaus auf „griffiges Design mit hoher Funktionalität und bester handwerklicher Qualität“ ankommt, wird spätestens dann deutlich, wenn sich das olle Billigschloss einer Tür nach der dritten Betätigung zerlegt und von einem funktionierenden Schließmechanismus nicht mehr die Rede sein kann. FSB geht hier ganz bewusst andere

Wege und setzt voll auf die hoch automatisierte und damit sowohl qualitätsorientierte als auch wettbewerbsfähige Produktion in Deutschland. Im Klartext bedeutet dies, für die Fertigung von Beschlagsystemen inklusive Türdrückern und Rosetten aus Aluminium, Edelstahl und Bronze sowie Messing die entsprechenden Fertigungskapazitäten vorzuhalten. Zumal es zwar Katalogprodukte gibt, diese jedoch wie die weitergehend erhältlichen Abwandlungen und Sonderlösungen stets auftragsgesteuert hergestellt werden.

Roboter haben bei FSB mehrere Leben

FSB hat dafür die gesamte Prozesskette im Griff, nämlich ab dem Gießen oder Umformen von Rohlingen über deren mechanische Präzisionsbearbeitung, das Oberflächenfinish durch Schleifen und Polieren sowie die abschließende Oberflächenbehandlung durch Lackieren oder

Eloxieren. Wie schon angedeutet, setzt FSB dabei auf einen guten Mix aus hohem Automatisierungsgrad und qualifizierten Fachkräften; wobei an einem vermeintlich einfachen Türbeschlag-Bestandteil wie der Rosette bald ersichtlich wird, dass es schon eines gewissen material- und fertigungstechnischen Aufwands bedarf, um solche Teile nicht nur rationell, sondern auch qualitativ und wirtschaftlich herstellen zu können. Ein sehr wichtiger Partner ist hierbei SHL Automatisierungstechnik AG, D-78583 Böttingen, der Spezialist für hochproduktive und hochflexible Roboterlösungen zum Schleifen und Polieren sowie für das integrierte Industrial Handling. Dazu sagte Alexander Flakowski, Betriebsleitung Werk 3 bei FSB in Brakel: „Wir arbeiten seit über 20 Jahren sehr erfolgreich mit SHL zusammen und haben heute mehr als 40 Robotersysteme im Einsatz. Am Beginn stand damals die Realisierung einer Roboter- Schleif- und Polieranlage für Türdrücker aus Aluminium. Jüngstes Projekt ist eine voll integrierte aber dezentral organisierte Ausdreh-, Kerb-, Schleif- und Polieranlage für Edelstahl-Rosetten. Mit dieser Roboteranlage stellen wir ab dem umgeformten Rohteil aus Coilmaterial Rosetten für die auftragsgesteuerte Chargenfertigung von Serienbeschlägen und Rosetten für Sonderlösungen her. Jedes Schloss und jeder Türdrücker hat an beiden Seiten eine Rosette und aktuell gibt es allein neun Varianten an Edelstahl-Rosetten, weshalb von Grund auf eine gewisse Anwendungs- und Nutzungs-Flexibilität gegeben sein musste“. Nachdem bereits eine verkettete Fertigung für die Bearbeitung von Aluminium-Rosetten seit Jahren erfolgreich im Einsatz ist, wagte man sich an die Roboterzelle für Edelstahl-Rosetten. Hier kam erschwerend hinzu, dass die umgeformten Rosetten zusätzlich innen ausgedreht und präzise mit meiner Kerbe versehen werden müssen, weshalb es eine Drehmaschine und eine Kerbmaschine zu integrieren galt. Wilhelm Tillinger, SHL-Vertrieb, führte dazu aus: „FSB nutzt die Robotertechnik bezüglich Leistung und Lebensdauer maximal aus, sodass unsere Roboter bei FSB letztlich immer drei Leben haben, nämlich eines in der Anlage I, eines in der Folgeanlage II und ein weiteres in der dritten Anlage“.

Vier Roboter organisieren „interdisziplinär“ die Rosetten-Bearbeitung im 14 Sekunden-Takt

So geschehen auch in der besagten Produktionszelle für die Dreh-, Kerb-, Schleif- und in dem Fall einer Scotch-Bearbeitung. Die Produktionszelle ist aufgeteilt in vier Funktionseinheiten, wobei diese autark arbeiten können. Vier Roboter organisieren hier das komplette Teilehandling. Die vier Produktionseinheiten betreffen die Kerbmaschine (1) zum Setzen der Kerbe, eine Schleifzelle (2) zum Schleifen und Scotchen „außen“, eine Schleifzelle (3) zum Flachschleifen und Scotchen auf der Oberseite und schließlich eine Palettierzelle (4) zum Stapeln der Fertigteile. Am Beginn des Bearbeitungsablaufs befindet sich die Drehmaschine zum Innenausdrehen. Von dort gelangen die Rosetten über ein Förderband in den Bereich der Kerbmaschine (Zelle 1). Das Setzen der Kerbe muss lagerichtig zur asymmetrischen Lochung der Rosette erfolgen, weshalb an einer Vereinzelungsstation per Visionsystem die Position jeder einzelnen Rosette erfasst und diese dann mittels dem drehbaren Robotergreifer in die Arbeitsposition gedreht und abgelegt wird. Nach dem Setzen der Kerbe erfolgt das Stapeln zu je 10 Stück auf einer Palette. Der Roboter übergibt die Paletten dann an die Schleifzelle (2), in der sukzessive zuerst die äußere Schleif- und dann die Scotchbearbeitung stattfindet. Hiernach gelangen die Stapelmagazine bzw. Paletten in die Schleifzelle (3) zum ebenfalls sukzessiven Flachschleifen und Scotchen. Die abgestapelten und nun fertigen Rosetten werden schließlich über ein Förderband in den Bereich Palettierzelle (4) transportiert. Dort findet das Entladen des Förderbandes bzw. abschließend das flächige Palettieren der fertig bearbeiteten Rosetten in Kunststoffboxen mit Zwischenlagen statt. In der Zelle 1 (Kerbmaschine) ist ein KUKA-Roboter KR5 sixx für das Vereinzeln, die Lageorientierung, die Bestückung der Kerbmaschine, die Entnahme des gekerbten Teils sowie für die Stapelmagazinierung/-palettierung zuständig. In der Zelle 2 (Schleifen/Scotchen außen) organisiert ein KUKA-Roboter KR16 das Handling inklusive Führen der Rosetten an zwei SHL-Freiband- und Kontaktrollenschleifmaschinen vom Typ FKS 250/450 ROB. In der Zelle 3 (Flachschleifen und Scotchen Oberseite) nimmt ein weiterer KUKA-Roboter KR16 das Teilehandling vor, in dem er die Rosetten einzeln ab Stapel entnimmt und in eine Mehrfach-Werkstückaufnahme, die nach Befüllung in die SHL-Flachschleif- und Scotchmaschine Typ DFSM 2150/450 ROB einfährt, einlegt. Der Roboter nimmt von wechselseitig ausfahrenden Mehrfach-Werkstückaufnahme die fertig geschliffenen/gescotchen Rosetten auf und übergibt sie an das Fördersystem zur Versorgung der Zelle 4 (Palettierzelle).

Roboter-Automation = konkurrenzfähige Fertigung „Made in Germany“

In der Zelle 4 (Palettierzelle) schließlich ist ein KUKA-Roboter KR16 damit beschäftigt, die fertigen Rosetten vom Förderband zu entnehmen und in Kunststoffboxen einzulegen. Außerdem handhabt der Roboter auch Zwischenlagen und ist deshalb mit einem Vakuum-Doppelgreifer für Rosetten und Zwischenlagen ausgerüstet. SHL hat die gesamte Anlage in enger Zusammenarbeit mit FSB ausgelegt und als schlüsselfertige Einheit installiert. In diesem Fall kamen drei vorhandene 6-Achsen-Industrieroboter zur Verwendung, nämlich die drei bereits erwähnten KUKA-KR16, während es sich beim kleinen Roboter KR5 sixx um ein Neugerät handelte. Dadurch war u.a. eine schnellere Anlagen-Realisierung möglich. Da sich die Roboter zudem als universell nutzbare „Basismaschinen“ darstellen, die erst durch Greifer oder Werkzeuge und Arbeitsprogramme ihrem eigentlichen Zweck zugeführt werden, ist es des Weiteren unerheblich, wo und wann sie weshalb zum Einsatz kommen. Das sehen auch Alexander Flakowski und seine Kollegen so: „Wir haben die Produktionszelle für den vollautomatischen Dreischicht-Betrieb ausgelegt und können trotzdem sehr auftragsflexibel agieren. Typen- und Loswechsel stellen wegen der Unterstützung mit dem Visionsystem zum Kerben sowie der reproduzierbar hohen Genauigkeit der automatisierten Abläufe keine Probleme mehr dar. Diese Anlagen mit ihrem hohen Automatisierungs- und Integrationsgrad werden bei uns von nur einem jedoch entsprechend gut ausgebildeten und damit qualifizierten Bediener, der zugleich auch für den Materialumschlag verantwortlich ist, betreut. Mit Hilfe von SHL und den mittlerweile rund 40 Robotern haben wir die Produktion unserer Beschlagteile voll im Griff.