Schweiß-Cobot Weld4Me von Yaskawa im Einsatz bei Stöckl Maschinen und Gerätebau

Die Cobot-Schweißzelle Weld4Me von Yaskawa verbindet in kompakter Form die Vorteile eines kollaborativen, einfach bedienbaren Roboters mit professionellen Schweißfunktionen.

Der Erfolg kam für Holztec-Leitner aus dem oberbayrischen Schliersee buchstäblich über Nacht: Kaum hatte Firmenchef Franz Leitner seine selbst entworfenen und handgefertigten Schwung- und Relaxliegen aus Lärchen- und Fichtenholz in einen Online-Shop eingestellt, kamen die ersten Bestellungen herein. Und es werden seitdem immer mehr: Inzwischen stehen die europaweit designgeschützten „Himmelsliegen“ nicht mehr nur am heimischen Schliersee-Ufer, sondern auf vielen Terrassen, in Gärten und Parks bis hin nach Mallorca und Italien. Nach der ersten Überraschung war bei Holztec-Leitner schnell klar: Um die geforderten hohen Stückzahlen dauerhaft liefern zu können, braucht es einen Partner. Dieser sollte die Fertigung der hochwertigen Drehgestelle aus massivem Metall übernehmen, denn die „Himmelsliegen“ sind nicht nur formschön und bequem, sondern auch 360°-drehbar.

Der Cobot HC10DT IP67 ist in Schutzklasse IP67 ausgeführt und somit vor Schweißspritzern im Produktionsprozess geschützt.

Erfolgreiche Zusammenarbeit

Auf der Suche nach einem geeigneten Fachbetrieb versuchte es Franz Leitner erst einmal vor der eigenen Haustür in Schliersee – und wurde bei der Stöckl Maschinen und Gerätebau GmbH fündig. „So ging es los“, blickt Kamil Kowalski, einer der beiden Stöckl-Geschäftsführer, auf die Anfänge der erfolgreichen Zusammenarbeit zurück. Die anspruchsvollen Konstruktionen wurden bis zu der Anfrage von Holztec-Leitner allerdings meist nur in Kleinserien und überwiegend manuell gefertigt. Trotzdem nahmen Kamil Kowalski und sein Kollege Christian Strobl Ende 2020 die Herausforderung an, künftig mehrere hundert Drehgestelle pro Jahr zu schweißen. Genauer gesagt: automatisiert zu schweißen. Gefragt war damit ein kompaktes Roboter-Schweißsystem, das sich sowohl schnell in Betrieb nehmen als auch einfach bedienen lassen sollte.

Inzwischen schweißt Stöckl Maschinen und Gerätebau automatisiert bis zu 1.000 Liegen-Drehgestelle im Jahr.

Cobot-Schweißzelle als Lösung

Als optimale Lösung erwies sich die Cobot-Schweißzelle Weld4Me von Yaskawa. Sie verbindet in kompakter Form die Vorteile eines kollaborativen Roboters und einer einfachen Bedienoberfläche mit professionellen Schweißfunktionen. Mit seiner jahrzehntelangen Erfahrung ermöglicht der Hersteller damit kleinen und mittelständischen Unternehmen, die bisher von Hand geschweißt haben, einen unkomplizierten Einstieg in das automatisierte Roboterschweißen.

Anfang 2022 nahm die Zelle bei der Stöckl Maschinen und Gerätebau ihren Betrieb auf. Als Sonderausstattung ist sie statt mit den üblichen Spannvorrichtungen mit magnetischen Halterungen ausgestattet. „Die zugesägten Profile werden einfach eingelegt und per Knopfdruck magnetisch fixiert“, beschreibt Kowalski den Vorteil. „So ist sichergestellt, dass die Bauteile immer exakt an derselben Stelle liegen.“

Im Einzelnen besteht die Weld4Me-Zelle aus einem Cobot HC10DT IP67, einer Steuerung YRC1000 mit funktionaler Sicherheitseinheit (FSU), einem Schweißtisch, einem Blendschutz sowie weiteren optionalen Features und umfangreichen Schweißfunktionen für das MIG/MAG-Schweißen. Der kollaborative Roboter ist dabei in Schutzklasse IP67 ausgeführt und somit vor Schweißspritzern im Produktionsprozess geschützt. Das mitgelieferte Komplett-Schweißpaket aus Stromquelle, Kabelpaket, Drahtvorschub und Schweißbrenner ist von zahlreichen namhaften Herstellern verfügbar. Inzwischen bietet Yaskawa diese kompakte Cobot-Schweißlösung auch als CE-fähige Komplettzelle Weld4Me CE an.

Ein starkes Team und ihr Erfolgsprodukt vor heimischer Kulisse am Schliersee (D) (v.l.n.r.): Franz Leitner von Holztec-Leitner sowie Kamil Kowalski und Christian Strobl von Stöckl Maschinen und Gerätebau.

Programmierung per Teachbox oder Handführung

Die Komplettzelle berücksichtigt in der Risikobewertung die Anforderungen an die Mensch-Roboter-Kollaboration und gewährleistet dank des Sicherheitssetups einen sicheren Schweißbetrieb. Der Roboter kann also durch integrierte Momentensensoren ohne Zaun direkt eingerichtet werden. Sobald die Vorhänge geschlossen sind, arbeitet dieser dann im Industriemodus.

Damit lassen sich beim HC10DT IP67 selbst komplexere Schweißaufgaben auf zwei alternativen Wegen programmieren: klassisch per Programmierhandgerät (Teachbox) oder mittels Handführung (Direct-Teach) des Cobotarms. Bei der Stöckl Maschinen und Gerätebau bevorzugt man aktuell noch die Programmierung per Teachbox. Dennoch weiß Geschäftsführer Kamil Kowalski perspektivisch auch die Cobot-spezifische Option einer handgeführten Programmierung zu schätzen. Denn mittels Handführung des kollaborativen Roboters können neue Schweißpositionen leicht angefahren und auf der vereinfachten Bedienoberfläche Welding Wizard programmiert werden. Praktische Bedienknöpfe am Flansch erleichtern zudem das Programmieren des Schweißjobs. Nachdem das Programm erstellt wurde, kann die Roboterbahn noch einmal in einem Trockenlauf (Dry Run) überprüft werden, bevor der Roboter seiner Schweißarbeit nachgeht. Das Einlernen in komplexe Programmierumgebungen entfällt, wodurch mehr Zeit für den eigentlichen Schweißprozess bleibt. Gerade bei kleinen Losgrößen und hoher Produktvielfalt ist diese Lösung besonders geeignet, da der Aufwand zur Umrüstung auf ein neues Teil minimiert wird.

Praxiserfahrungen

Seit Anfang 2022 läuft die neue Cobot-Schweißzelle Weld4Me bei Stöckl Maschinen und Gerätebau nun erfolgreich: Der Jahresdurchsatz liegt inzwischen bei rund 1.000 Liegen-Drehgestellen. „Der Einstieg in die Robotik ist uns insgesamt gut gelungen“, resümiert Kowalski, der auf den Roboter nicht mehr verzichten möchte: „Der Schweiß-Cobot von Yaskawa soll zwar erst einmal der einzige Roboter bei uns bleiben, er wird aber künftig noch mehr Aufgaben übernehmen.“