Technik, die Technik bewegt

11.06.2010 : Stäubli Tec-Systems GmbH

Die Mayer & Co Beschläge GmbH in Salzburg spielt eine führende Rolle in der Baubeschlagsbranche. In der Automatisierung der Fertigungs- und Montageprozesse zählen neben einer hohen Prozesssicherheit Geschwindigkeit, Präzision, geringe Anlagengröße und Energieeffizienz. Diese Ziele erreicht der MACO-Vorrichtungsbau durch die Kombination unterschiedlicher SCARA- und Knickarmroboter des Roboterherstellers Stäubli mit Sitz in Faverges, Frankreich.

Die Zuführung der Ecklagerbänder erledigt ein Stäubli Sechsachsroboter TX60L. (Alle Bilder: x-technik)

Die Zuführung der Ecklagerbänder erledigt ein Stäubli Sechsachsroboter TX60L....

Autor: Ing. Peter Kemptner / x-technik

Ein modernes Fenster muss dicht sein und sollte sich dennoch bei hohen wie niedrigen Temperaturen ohne Anstrengung öffnen oder kippen und auch wieder schließen lassen, jahrzehntelang. Es muss schärfer werdenden Sicherheitsvorschriften genügen und Einbrechern ihr Handwerk schwer machen, ohne dass dadurch der Rahmen zu massiv, die Fensterfläche zu sehr eingeschränkt wird. Dafür sorgen Fensterbeschläge wie sie vom Salzburger Hersteller MACO (Mayer & Co Beschläge GmbH) erzeugt werden.

1947 in Reitdorf bei Altenmarkt mit 18 Mitarbeitern gegründet, hat das heute 2.300 Mitarbeiter starke Unternehmen seinen Hauptsitz in der Stadt Salzburg. Aus drei Produktionsstätten in Österreich und einem in Russland beliefert MACO Tischlereibetriebe und industrielle Großverarbeiter in 35 Ländern, davon in neun Ländern mit selbstständigen Niederlassungen, mit Dreh- und Dreh-Kipp-Beschlägen, Türschlössern, Fenstergriffen, Schiebebeschlägen, Ladenbeschlägen, e-Schließsystemen und Kantenverschlüssen. Mit einer Eigenfertigungstiefe von 95 Prozent ist MACO der einzige Dreh-Kipp-Beschläge-Produzent, der neben den üblichen Fertigungsvorgängen auch Druckguss-, Aluminiumguss- und Kunststoffspritzgussteile selbst herstellt.

Small is beautiful

Bereits seit sehr langer Zeit verwendet MACO für die Produktion der Beschläge in manchen Bereichen Roboter. Bis

Ein wichtiger Teil des Beschlages ist das Ecklagerband.

Ein wichtiger Teil des Beschlages ist das Ecklagerband.

vor wenigen Jahren war deren Einsatz jedoch auf wenige Gebiete beschränkt. Das änderte sich vor drei Jahren. „Wir hatten die Anforderung, die Schlossmontage zu automatisieren, wobei die Schlossteller mit automatischen Fettapplikationen zu versehen und die fertigen Schlösser zu kalibrieren waren“, berichtet Ing. Hubert Weißenbacher.

Die bei der Suche nach dem geeigneten Roboter angelegten Kriterien Technik , Genauigkeit und Referenzen führten zur Entscheidung zugunsten des zur Schweizer Unternehmensgruppe Stäubli gehörenden Herstellers Stäubli Robotics. Die in den französischen Hochalpen hergestellten Roboter des 1892 gegründeten Unternehmen mit Sitz in Pfäffikon zeichnen sich durch eine hohe Leistungsfähigkeit, Präzision und einem hohem Bedienkomfort aus und sind mit Traglastklassen von 0,5 kg bis 250 kg für den Einsatz in Anwendungen wie denen bei MACO prädestiniert.

Realisiert wurde das 2007 gestartete Projekt mit einem SCARA Roboter RS40B und einem Sechsachs-Knickarmroboter TX90L. Von MACO stammte die Grundkonzeption der Zelle, die im Zuge der Projektvorbereitung von Stäubli optimiert wurde. „Das geschieht auf Basis einer Machbarkeitsanalyse, deren Ergebnisprotokoll dem Kunden zur Verfügung gestellt wird“, erläutert Ing. Alexander Müller, Stäubli-Verkaufsleiter für Österreich. „Sie gibt dem Kunden und uns die nötige Sicherheit und wird daher von Stäubli bei jedem Auftrag durchgeführt.“

Auf den Geschmack gekommen

Der gesamte Aufbau der Roboterzellen

Jeweils 3 Ecklagerbänder werden parallel mit einem einseitigen Gewinde versehen.

Jeweils 3 Ecklagerbänder werden parallel mit einem einseitigen Gewinde versehen....

inklusive der Greifer und anderer benötigter Vorrichtungen wurde bei MACO im Haus konstruiert und hergestellt, ebenso die Programmierung durchgeführt. „Das ist keine triviale Aufgabe, immerhin fährt der Sechsachs-Roboter in einem Durchlauf 48 Positionen an“, sagt Ing. Hubert Weißenbacher. „Nach einer kurzen Gewöhnungsphase lernten unsere Softwareentwickler dabei die komfortable Programmierung mit der Entwicklungsumgebung Stäubli Robotics Studio zu schätzen. Auch das halten wir für ein wesentliches Kriterium." Seit Mitte 2008 sind die beiden Roboter nun im Einsatz und brachten einen sofort spürbaren Gewinn an Produktivität und Prozesssicherheit.

Noch davor startete das nächste Projekt zum automatischen Kalibrieren und Gewindeschneiden in Ecklagerbändern mit einem Sechsachsroboter TX60L. Mit der aus dem Erstprojekt gewonnenen Erfahrung war der kompakte, schnelle und präzise Sechsachs-Roboter mit 515 mm Reichweite in sehr kurzer Zeit in Betrieb genommen. Aktuell vor der Inbetriebnahme steht bereits ein drittes, größeres Projekt. Dabei geht es um die Montage der Scheren für den oberen Bereich von Dreh-/Kippfenstern. Dieser wesentliche Produktionsschritt – das Zusammenführen der kleinen Einzelteilen für die Montage der fertigen Einheiten – war bis dahin mit linear wirkenden, anwendungsspezifisch angefertigten pneumatischen Handhabungsapparaturen automatisiert worden. Die notwendige Ausweitung der Kapazität anlässlich einer Produktumstellung gab für MACO den Anlass, auf Robotik umzusteigen. Im Herbst dieses Jahres wird die neue vollautomatische Linie, bestehend aus 8 SCARA-Robotern des Stäubli-Typs RS40B und

Im Aufbau befindet sich eine vollautomatische Anlage für die Scherenmontage für das Werk Trieben mit 8 Stäubli SCARA-Robotern RS 40 B und einem Sechsachs-Roboter TX 90 L. Konstruiert hat die Gesamtanlage Ing. Hubert Weißenbacher. Er sagt: „Mit den SCARA-Robotern von Stäubli ist die Anlage wesentlich flexibler, kleiner und energieeffizienter als die früher verwendeten pneumatischen Anlagen.“

Im Aufbau befindet sich eine vollautomatische Anlage für die Scherenmontage...

einem Sechsachs-Roboter TX90L, im Werk Trieben die Produktion aufnehmen.

Platzbedarf gesenkt, Energieeffizienz erhöht

„Die Vorteile des Umstieges auf Roboter liegen auf der Hand“, findet Ing. Hubert Weißenbacher. „Durch die einfache Programmierung können wir flexibel auf Produktumstellungen reagieren, bei den Ablagepositionen gibt es viel mehr Möglichkeiten und die Verschränkung mehrerer Bewegungen resultiert in einem erheblich geringeren Platzbedarf. Auch ist durch den präzisen Elektroantrieb eine erhebliche Kostenersparnis gegenüber der Pneumatik gegeben.“

„Neben der marktbekannten Schnelligkeit, Genauigkeit und feinen Abstufung im Niedriglast-Bereich führe ich die rasche und unkomplizierte Umsetzung dieser Projekte auf die Ähnlichkeiten in der Philosophie der beiden Unternehmen zurück“, sagt Alexander Müller. „Wie bei MACO ist auch bei Stäubli der Eigenfertigungsanteil sehr hoch und reicht bis zu den speziell für die Roboter entwickelten Motoren und Getrieben. Das erlaubt die außergewöhnlich hohen Geschwindigkeiten und erleichtert es, die Qualität im Griff zu behalten. Die kurzen internen Kommunikationswege wirken sich auch auf die Betreuungsqualität aus.“ Obwohl Stäubli als internationaler Konzern mit über 3000 Mitarbeitern einen Jahresumsatz von über einer Milliarde Schweizer Franken erwirtschaftet, gelingt es dem Unternehmen, die Kundennähe so hoch zu halten, dass sich diese Größe nicht negativ auswirkt.

Bei den MACO-Projekten stellt sich als Vorteil der Stäubli Philosophie auch heraus, dass alle Robotertypen trotz der sehr unterschiedlichen Geometrie von der einheitlichen Steuerungsplattform CS8 auf PC-Basis angesteuert werden. Mit offener Architektur und Anschlüssen für Ethernet und Feldbus zeichnen sich die Geräte durch gute Zugänglichkeit der nur vorne angebrachten Anschlüsse aus. Ein leichtes und für Links- und Rechtshänder gleichermaßen geeignetes Handbediengerät bringt alle Funktionen übersichtlich und komfortabel zum Bediener. Eine integrierte Programmierumgebung unterstützt die Problembehebung im Betrieb.

„Alles in allem brachte der Umstieg auf die Stäubli-Roboter markante Fortschritte in der Produktionsautomatisierung“, freut sich Hubert Weißenbacher. „Neben Steigerungen der Produktivität und Flexibilität konnten wir auch die Prozesssicherheit deutlich erhöhen.“