035 Topfdeckel
WMF AG
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Schleifen und Polieren mit dem Sechsachser
Investition in die Zukunft

Mit einer wegweisenden Anlage setzt WMF bei Schleif- und Polierprozessen konsequent auf Robotertechnik. Synchron arbeitende Roboter bearbeiten Schnellkochtopf- und Kochgeschirrdeckel. Die Investition in die vollautomatische Anlage ist Teil einer Gesamtstrategie, die darauf zielt, über den Robotereinsatz die Wettbewerbsfähigkeit der Geislinger Kochgeschirrfertigung zu sichern.

Die Württembergische Metallwarenfabrik, besser bekannt unter WMF, mit Stammsitz in Geislingen an der Steige wurde 1853 gegründet und versteht sich als Anbieter von Markenprodukten, die in Gestaltung, Qualität und Gebrauchsnutzen höchsten Ansprüchen gerecht werden müssen. Derzeit beschäftig das Unternehmen rund 3.500 Mitarbeiter, wovon rund 2.000 am Hauptsitz in Geislingen arbeiten.

Weitere Werke des Unternehmens befinden sich in Hayingen und China. Die WMF AG liefert ein umfangreiches Sortiment mit Schwerpunkt Tisch und Küche, sowohl für den gewerblichen als auch für den privaten Gebrauch. Bislang dominieren bei der Herstellung von Kochtöpfen und Pfannen Rundtischanlagen. Weil die aber mittlerweile sehr wartungsintensiv wurden, setzte das Unternehmen jetzt bei der Herstellung von Deckeln auf Modernisierung. Das dafür realisierte Anlagenkonzept der SHL Automatisierungstechnik AG basiert auf vier Roboterzellen. Die erste besteht aus einem Handlingroboter mit Kamerasystem und einem Schleifaggregat zur Innenbearbeitung des Deckels. In drei weiteren Zellen, die jeweils aus einem Handlingroboter, je einem Schleifaggregat und je zwei Doppelwellen-Poliermaschinen bestehen, werden

die Außenseiten auf Hochglanz poliert. Die Kuka Roboter vom Typ KR 60 sind jeweils mit einer Zusatzachse ausgestattet, um mit höherer Drehzahl die Innenbearbeitung der Deckel durchführen zu können. „Bei der Herstellung dieser Teile auf den herkömmlichen Rundtischanlagen mussten bisher zwei getrennte Durchläufe für die Innen- und Außenbearbeitung mit je acht Spannformen eingerüstet und durchgefahren werden. Mit der neuen Anlage ist die Fertigung deutlich wirtschaftlicher“, erklärt Helmut Kamitz, Fertigungsleiter bei WMF. Der entscheidende Vorteil der neuen Roboteranlage gegenüber eines Rundtisches besteht darin, dass jeder Roboter exakt vorgegebene Bewegungen, abgeleitet von den individuellen Deckelformen, an den einzelnen Bürst- und Polierscheiben durchführen kann und damit eine optimale Oberflächenbearbeitung in möglichst kurzer Zeit erreicht wird. Da sämtliche Einstelldaten im Programm gespeichert sind, ist auch die Reproduzierbarkeit sicher gestellt.

Mit der polierten Seite nach oben

Auf einem Förderband rollen die Topfdeckel in die Anlage. Durch ein integriertes Kamerasystem wird die Position und der Drehwinkel eines jeden Deckels wahrgenommen und an den KR 60 weitergegeben. Daraufhin kann dieser mittels eines Vakuumgreifers den Topfdeckel vom Band nehmen, um ihn an ein so genanntes „Scotch-Band“ zu führen. Dieses aufgeraute Band verleiht binnen kurzer Zeit der Innenseite des zuvor noch unscheinbaren Rohprodukts die für Deckelinnenseiten typische Mattierung.

„Wir nennen dies den „Sonnenschliff“, erläutert Helmut Kamitz. Hat der Deckel diesen erhalten, reicht Kuka Roboter Nummer 1 ihn in abwechselndem Takt direkt weiter an einen der drei Kollegen, die sich nun um die Politur seiner Außenseite kümmern. Roboter Nummer 1 hat die schnellste Taktzeit. „Weil er nur einen Arbeitsschritt zu übernehmen hat“, erklärt SHL-Vorstand Gerd Lehr, ist er dreimal so schnell wie die synchronisierten Kollegen. Deshalb kann er auch immer gerade den Roboter mit einem neuen Produkt versorgen, der gerade mit der Außen- Bearbeitung fertig geworden ist. Die Zuführung der Polierpaste erfolgt aus einem zentralen Tank direkt in die einzelnen Aggregate, von wo aus sie durch eine Dosierpistole sehr genau und zielgerichtet auf die Polierscheibe und das Produkt dosiert werden kann.

Mit den speziellen Polierscheiben bearbeiten die Roboter nun die Deckel bis sie in hochwertiger WMF Qualität glänzen. Die hohe Qualität seiner Produkte ist dem Unternehmen sehr wichtig. Die Anforderungen sind in einer Qualitätsstufenbeschreibung vorgegeben. „Diese Voraussetzungen waren die Grundlage bei der Anlagenplanung“, erläutert Lehr. „Wir setzen diese zunächst in unserem Technologiezentrum als Versuch um.“ Den frisch polierten Deckel legt der jeweilige KR 60 nun in eine so genannte Wendestation, die dafür sorgt, dass dieser natürlich mit der polierten Seite nach oben, auf dem Förderband zum Liegen kommt. Schließlich soll er auf seiner polierten Glanzseite keine Kratzer haben, wenn er über das Förderband aus der Anlage heraus hin zu seinem passenden Topf transportiert wird.

Flexibel dank Roboter

„Für ein Anlagenkonzept mit Robotern entschieden wir uns hauptsächlich deshalb, weil wir flexibel und zukunftsorientiert sein wollten“, erläutert Helmut Kamitz. Die Formen der Töpfe sind einem modischen Wandel unterlegen. Die Anlage sollte noch verwendbar sein, wenn sich Form oder Material des zu bearbeitenden Deckels ändert. Die Notwendigkeit dieser Flexibilität zeigte sich schon während der Realisierungsphase. Plötzlich kamen Kochtopfdeckel ins Sortiment, die auf beiden Seiten mit einem „Sonnenschliff“ versehen werden sollten.

Für die Automatisierungsexperten von SHL war dies kein Problem. „Wir versahen einfach die Zellen mit Roboter zwei, drei und vier mit einer zusätzlichen Schleifstation.“ Wenn also die Topfdeckel der Kochgeschirrserie „Gourmet Plus“ mit der matten unpolierten Oberfläche in die Anlage rollen, wird der Bearbeitungsprozess umgestellt und es arbeiten jeweils zwei Roboter zusammen, von denen der eine die Innen- der andere die Außenseite schleift.

Die Anschaffung dieser hochmodernen Anlage war für WMF zugleich eine Investition in die Zukunft. „Die Investition in die neue Deckelschleif- und Polieranlage ist Teil einer Gesamtstrategie, die darauf zielt, über den Robotereinsatz die Wettbewerbsfähigkeit der Geislinger Kochgeschirrfertigung im oberen Preissegment zu sichern“, so Helmut Kamitz. Durch die Modernisierung verspricht sich das Unternehmen neben einfacher Bedienbarkeit, geringerem Wartungsaufwand und reduziertem Betriebsmittelverbrauch auch eine höhere Flexibilität, die es in Zukunft schnell ermöglicht, auf neue Produktserien umzustellen.

SHL Automatisierungstechnik bot WMF ein sehr ausgeklügeltes Anlagekonzept an, www.kuka.com www.shl-automatisierung.de Polieren, was das Zeug hält: Um die hohen Qualitätsanforderungen von WMF sicher zu erfüllen, müssen die Sechsachser hart arbeiten. das sich gegen die Vorschläge der Konkurrenz durchsetzte. Insgesamt etwa zwei Jahre dauerte es von der Idee, der Versuche, über die Planung und Projektierung bis zur Inbetriebnahme der Anlage, die schlüsselfertig von SHL geliefert wurde.

„Wir haben bei der Planung der Anlage darauf geachtet, möglichst viele Standardkomponenten zu verwenden“, so Gerd Lehr „Dies gilt für die Kamera genauso wie für den Roboter oder die Polieraggregate. So bleibt die Anlage zukünftig erweiterbar, flexibel und wartungsarm.“

Die Anlage verfügt über ein zentrales Notaussystem. Darüber hinaus kann jede Zelle für sich ausgeschaltet werden. Das heißt, Wartung und Betriebsmittelwechsel können in einer Zelle vorgenommen werden, ohne dass die anderen stillstehen müssen. Auch die Schallschutzkabinen entsprechen den heutigen Lärmschutzanforderungen. Für die Mitarbeiter von WMF bedeutet dies eine angenehme Geräuschkulisse am Arbeitsplatz.

Gleich mehrere Gründe sprachen für die WMF AG dafür, SHL und Kuka als Partner in diesem Projekt zu wählen. „Zum einen ist es, was Service, Wartung und auch Schulung angeht, wichtig, mit Unternehmen zusammen zu arbeiten, die räumlich nicht all zu weit weg sind“, meint Helmut Kamitz. „Kuka Roboter haben sich bei uns vor allem wegen der einfachen Bedienbarkeit und ihrer hohen Verfügbarkeit durchgesetzt, außerdem sind schon einige Kuka Roboter in verschiedenen Produktionsbereichen im Einsatz“, so der Fertigungsleiter. Darüber hinaus überzeugte SHL durch das technologische Know-how in Form einer schlüsselfertigen Anlage, die eine umfassende Gesamtlösung für das Automatisierungsprojekt darstellt. Aber nicht zuletzt seien auch der gute Kontakt und die reibungslose Zusammenarbeit mit beiden Firmen für die Auftragsvergabe entscheidend gewesen.