Roboterzelle

Sebastian Schuster / dsc,

Schweißen in modular aufgebauten Zellen

Der Spezialist für Trocknungsanlagen Stela Laxhuber hat im Werk Massing eine neue Zelle zum Verschweißen von Ventilatoren von Kuka in Betrieb genommen.

In der neuen Roboterzelle verschweißt Stela Laxhuber hochbeanspruchte Bauteile wie die Radialventilatoren für die Lüfterräder von Trocknungsanlagen. © Kuka

Schweißen ist eine hohe Kunst im Anlagenbau. Auf beides versteht sich Stela Laxhuber, ein „hidden champion“ aus der industriellen Trocknungstechnik, seit drei Generationen. Jetzt hebt in dessen Werk im niederbayerischen Massing eine Kuka "cell4_production" Roboterzelle das Verschweißen von Ventilatoren für Trocknungsanlagen in neue Dimensionen. Das beweist, dass auch kleine und mittelständische Unternehmen von Automatisierung profitieren können.

Das Familienunternehmen Stela Laxhuber, das heute in dritter Generation von Thomas Laxhuber geführt wird, ist ein „hidden champion“ unter den Anlagebauern. Für Kunden aus aller Welt konzipiert und fertigt Stela – benannt nach dem Gründer Stefan Laxhuber – mit 235 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern im niederbayerischen Massing anspruchsvolle Trocknungsanlagen in allen erdenklichen Größenordnungen und Anwendungsfeldern. Die Abnehmer dafür kommen aus der ganzen Welt, unter anderem aus der Agrarwirtschaft, der Holzwerkstoffverarbeitung, aus der Lebensmittel-, Futtermittel,- Zellstoff- und Papierindustrie oder aus der Wasserwirtschaft.

Trocknen in großen Dimensionen

Das Herzstück solcher Trocknungsanlagen sind gewaltige Ventilatoren, die einen Strom aus warmer Luft in Gang setzen, um Produkten wie Getreide, Mais, Holz oder recyceltem Kunststoff die Feuchtigkeit zu entziehen. Das macht diese haltbar und schafft die Voraussetzung für ihre Weiterverarbeitung. Die Lüfterräder in den Trocknern können dabei einen Durchmesser von 1,60 Metern haben und eine halbe Tonne auf die Waage bringen. Wenn solch ein Koloss auf bis zu 3.000 Umdrehungen pro Minute beschleunigt wird, ist eine fehlerfreie Verarbeitung aller zusammengefügten Komponenten ein absolutes Muss.

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„Die Besonderheit bei Stela ist die hohe Fertigungstiefe“, betont Thomas Laxhuber, der 2014 von seinem Vater Stefan, dem Sohn des gleichnamigen Firmengründers, die Geschäftsführung in dritter Generation übernommen hatte. „Um weiterhin weltweit führende Trocknungstechnik zu produzieren, wollen wir die wesentlichen Komponenten unserer Maschinen so weit wie möglich selbst herstellen. Darin sehen wir eine essenzielle Voraussetzung für bestmögliche Qualität und eine lange Lebensdauer der Anlagen.“ Das treffe ganz besonders auch für hochbelastete Bauteile wie die Lüfterräder zu. Diese Radialventilatoren sind vergleichbar mit einer drehbaren Trommel. Mit ihren gekrümmten Schaufeln saugen sie die Luft über die Motorachse an und blasen sie um 90 Grad versetzt wieder aus.

Verfehlter Frühstart

Vor 25 Jahren hatte Stela für die Ventilatormontage bereits nach Automatisierungslösungen gesucht. „Wir hatten damals unsere Schweißerei mit Robotern anderer Bauart neu aufstellen wollen“, berichtet Thomas Laxhuber. „Doch das Experiment war krachend gescheitert. Die Roboter konnten uns bei anspruchsvollen Schweißaufgaben nicht wirklich helfen, schufen mehr Probleme als sie lösten und fanden so gut wie keine Akzeptanz in der Belegschaft. Die Idee war gut, aber die Zeit nicht reif dafür. Wir haben die Roboter wieder abgeschafft.“

Heute steht Andreas Utz mit einem "smartPAD" vor einer etwa 40 Quadratmeter großen, containerartigen Einhausung inmitten der Produktionshalle und schaut durch die dunkelgrüne Schutzglasscheibe ins Innere. Der Produktionsleiter Ventilatorbau bei Stela steuert die funkelnagelneue "cell4_arc"-Roboterzelle von Kuka. Drinnen blitzt und funkelt es blau, es knistert, weißer Rauch steigt auf. Der sechsachsige Kuka Schutzgasschweißroboter vom Typ KR Cybertech bewegt rhythmisch seinen schlanken orangen Arm und führt den sensorgesteuerten Brenner zu der Ventilatortrommel.

Die Schaufeln hatte Andreas Utz zuvor per Hand mit Schweißpunkten ans Gehäuse geheftet und die stählerne Konstruktion auf dem Positionierer festgeschraubt. Nachdem die Positioniereinheit ins Innere der Zelle geschwenkt war, tastete zunächst ein intelligenter Linienlaser über das sogenannte „Kuka SeamTech Finding“ das Bauteil ab und bestimmte den optimalen Startpunkt für den Brenner. Dann konnte die brenzlige Millimeterarbeit beginnen. Naht für Naht – in immer gleicher, von der Kuka ArcSense Software choreographierter Präzision.

Zeit ist Geld

In etwa 50 Minuten ist der Radialventilator verschweißt und bereit fürs Auswuchten und Lackieren. Beim Rausfahren des fertigen Werkstücks dreht bereits das zuvor auf der anderen Seite von Andreas Utz aufgeschraubte nächste Werkstück in die Zelle hinein. „Work in progress“, sagt Utz mit einem Lächeln. „Per Hand dauert das Schweißen rund einen Tag. Mit der Roboterzelle sind wir jetzt in der Produktion auf der Überholspur. Zeitlich wie qualitativ. Denn die Schweißnähte sitzen in kurzer Zeit so perfekt, wie es per Hand nicht zu schaffen ist. Jetzt produzieren wir in Mengen, die wir es uns nie erträumt hätten und konnten der Auftragslage wieder Herr werden.“

Der Weg zu solcher Arbeitserleichterung war weniger einfach als die Bedienung der Zelle. Sven Pietsch erinnert sich noch genau an die abweisenden Reaktionen der Roboter-Anbieter, als sich der Einkaufsleiter von Stela gemeinsam mit Geschäftsführer Thomas Laxhuber auf den Weg gemacht hatte, um nach 25 Jahren einen neuen Anlauf für die Automatisierung zu suchen. „Wir hatten Druck“, erinnert sich Pietsch. „Die Auftragsbücher waren voll und gleichzeitig wurde es immer schwerer, geeignete Fachkräfte für unsere anspruchsvollen, aber auch vergleichsweise monotonen Schweißarbeiten in der Großserienproduktion zu finden.“

Auf verschiedenen Messen hätten die Niederbayern nach passenden Lösungen für ihre Anforderung gesucht und seien dabei immer wieder abgeblitzt. „Offenbar hielt man uns als mittelständisches Unternehmen für zu unbedeutend“, sagt Sven Pietsch mit einem Schmunzeln. „Bis wir auf der Euroblech in Hannover am Messestand auf die Kuka-Experten trafen. Hier sind wir sehr schnell über eine maßgeschneiderte Lösung für unsere Herausforderung ins Gespräch gekommen. Das war gleich ein intensiver Austausch auf Augenhöhe.“ Und ein Learning für alle Beteiligten, wie Thomas Laxhuber hinzufügt. Im TechCenter für Schweißapplikationen von Kuka sei man schon bald darauf tief in die Produktionsabläufe von Stela eingetaucht und habe so die für die Ventilatorherstellung perfekt zugeschnittene "cell4_arc"-Roboterzelle aus verschiedenen verfügbaren Standardmodulen konfiguriert – mit aller Hard- und Software. „Wir hatten zu jedem Zeitpunkt das Gefühl, zur richtigen Zeit, am richtigen Ort, mit den richtigen Leuten und der richtigen Technik zu tun zu haben“, stellt Thomas Laxhuber fest.

Ein passend gemachtes Zellenkonzept

Die Roboterzelle für Stela beschreibt dabei auch für Kuka einen neuen Weg zu kundenindividuellen, modularen Automatisierungsschritten. „Mit unserem intelligenten Kuka cell4_production-Konzept können wir mit unseren Kunden optimal aufeinander abgestimmte Komponenten und bewährte Standards aus dem Bereich des Schutzgasschweißens zu jeweils idealen Lösungen in der Schweißautomation zusammenführen. Mit der passenden Applikationssoftware sind die Handhabung und die Programmierung der Schweißparameter maximal einfach und helfen, höchsten Produktionsansprüchen gerecht zu werden“, sagt Mathias Klaus, verantwortlich für Solution Sales Modular Cell Business bei Kuka. „Dafür ist die Roboterzelle, die wir gemeinsam mit Stela entwickelt haben, ein eindrucksvoller Beleg.“

Das gefällt auch Thomas Laxhuber. „Es ist seit nunmehr bald 100 Jahren Teil der Stela-DNA, dass wir uns in der Welt des Trocknens von Qualität leiten lassen und dazu technologisch immer einen Schritt voraus sind. Darauf lässt sich Zukunft bauen. Zu jeder Zeit.“ Selbst wenn dazu eine gute Idee auch einmal 25 Jahre reifen muss, um dann in der richtigen Partnerschaft zur rechten Zeit ihre ganze Macht und Kraft zu entfalten.

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