Der Maschinenfabrikant Merz aus dem schwäbischen Hechingen zählt zu den „Hidden Champions“. Das 1900 gegründete Unternehmen hat sich auf die Produktion von Einzylinder-Rundstrickmaschinen mit kleinen Nenndurchmessern spezialisiert. Im Bau von Rundstrickautomaten zur Herstellung von medizinischen Strümpfen und Kompressionsartikeln ist das Unternehmen weltweit führend. Um auch zukünftig wettbewerbsfähig zu sein, entschied sich Merz dafür, vier Bearbeitungszentren in der Produktion zu automatisieren mit dem Ziel, Qualität, Flexibilität und Produktivität zu erhöhen, Ausfallzeiten zu vermeiden und Lieferzeiten verkürzen. Das gelang mit einem Kuka-Roboter vom Typ KR 500 R2830 F (Foundry) aus der Baureihe KR Fortec. Er verkettet vier Beladungszentren, befüllt und entleert die Rüstplätze und sorgt für eine optimale Auslastung der Werkzeugmaschinen.

Für die Umstellung der Produktion auf eine automatisierte Lösung beauftragte Merz Soflex Fertigungssteuerung. Deren Kernkompetenz liegt in der Umsetzung von Leitsystemen für Flexible Fertigungsanlagen mit mittleren Stückzahlen bis Losgröße eins und einer großen Teilevielfalt. Die Automatisierung der vier DMG-Bearbeitungszentren sollte trotz kleiner Losgrößen den Rund-um-die Uhr-Betrieb an sieben Tagen sicherstellen. Zudem war die bedienerfreundliche Integration der automatisierten Anlage in die IT-Landschaft von Merz gefordert. Auch die Ergonomie an den Rüststationen war ein Punkt. Soflex entschied sich für eine roboterbasierte Lösung und favorisierte den passenden Kuka-Roboter: den KR 500 R2830 F KR Fortec für schwere Traglasten. Für einen maximal großen Arbeitsraum wird er in der Applikation mit einer Kuka-Lineareinheit kombiniert.

Der KR 500 R2830 F steht im Mittelpunkt der Anlage und bewegt sich auf einer 18 Meter langen Lineareinheit KL 1500-3, um vier nebeneinanderstehende Fertigungsanlagen zu bedienen. Die Aufgabe des Roboters: das Be- und Entladen der Rüstplätze, an denen die Maschinenpaletten mit den entsprechenden Werkstücken und Rohmaterialien gerüstet werden. Er nimmt dabei eine entscheidende Rolle im Fertigungsprozess ein und ist das verknüpfende Glied zwischen den Fertigungszentren. Er übernimmt den automatischen Transport von Maschinen- und Rohmaterialpaletten zwischen den Rüstplätzen, Lagerbereichen und den Bearbeitungsmaschinen. Dadurch arbeiten die vier Bearbeitungszentren vollautomatisch rund um die Uhr. Zusätzlich wurde das Soflex-Leitsystem ins IT-Firmennetzwerk integriert. Merz wünschte die Einbindung der automatisierten Anlage in die innerbetrieblichen Informationsflüsse, um eine automatische Bereitstellung der NC- und Werkzeugdaten für die Maschinen sicherzustellen. Dies ist Basis dafür, um unnötige Stillstandszeiten zu vermeiden und die maximale Produktivität zu erreichen.

Mit der Linear-Verfahrachse KL 1500-3 gewinnt der Roboter einen erheblichen Arbeitsraum. (Foto: Kuka)

Bote zwischen den Bearbeitungszentren
Der KR 500 R2830 F bietet bei einer Traglast bis 500 Kilogramm eine Reichweite von mehr als 2,8 Meter – ein großer Arbeitsraum mit einer beträchtlichen Länge der Referenz-Schwerpunktabstände. Die kompakte Bauform der Fortec-Serie ohne Störkonturen und die schlanke Erscheinung ermöglichen den Einsatz in engen Zellen, aber auch vollkommen neue Zellenkonzepte. In der speziellen Foundry-Ausführung ist er für Anlagen mit hohem Verschmutzungsgrad und hohen Temperaturen geeignet. Sowohl die spezielle F-Hand des Roboters als auch der gesamte Roboter sind mehrschichtig foundry-lackiert. Die Lackierung ist chemisch resistent gegen verdünnte Säuren und Laugen und kurzzeitig temperaturbeständig. Alle Roboter dieser Serie sind für den Einsatz auf Lineareinheiten optimiert; die KL 1500-3 ist speziell für hohe Traglasten konzipiert. Die translatorische Bewegungseinheit vergrößert den Arbeitsraum des Roboters deutlich. Besonders geeignet ist die Fahrachse, um Werkstücke oder Werkzeuge innerhalb des Arbeitsbereiches des Roboters zu bewegen, zum Beispiel zur Bestückung mehrerer Maschinen.

Bereits nach kurzer Einarbeitungszeit waren die Merz-Mitarbeiter im Umgang mit dem Roboter vertraut. Per Touchpanel können sie heute alle erforderlichen Befehle und Aufgaben ohne spezielle Roboterkenntnisse direkt erteilen. pb