Zusammenfassung

O-Flex, ein Automobilzulieferer für Thermoschutzhülsen und sicherheitsrelevante Komponenten, stand vor der Herausforderung, ein neues, technisch anspruchsvolles Bauteil zu automatisieren. Weder manuelle Fertigung noch klassische Sonderautomatisierung konnten die Anforderungen erfüllen.

Die Anwendung erforderte hochpräzise Stanzvorgänge an beiden Enden eines flexiblen, mehrlagigen Materials – bei gleichzeitig engen Toleranzen und hoher Prozessgeschwindigkeit.

Gemeinsam mit dem Systemintegrator BlueBay Automation implementierte O-Flex eine kollaborative Automatisierungslösung auf Basis eines 7-Achs-Cobots von Kassow Robots.

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Herausforderung

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O-Flex beliefert Automobilhersteller mit hochspezialisierten Schutzkomponenten, darunter Thermoschutzhülsen zum Schutz elektrischer Leitungen und Hydraulikschläuche vor Hitze und Abrieb.

Für ein neues Kundenprojekt musste eine flexible, gewellte und mehrlagige Schutzhülse an beiden Enden mit hoher Präzision gestanzt werden.

Eine manuelle Fertigung kam aufgrund der hohen Wiederholgenauigkeit und der körperlichen Belastung für die Mitarbeitenden nicht infrage.

Auch klassische Sonderautomatisierung wurde geprüft. Die angebotenen Anlagen waren jedoch kostenintensiv, benötigten viel Stellfläche und konnten die geforderten Kerbmaße dennoch nicht zuverlässig einhalten.

Hinzu kam die Unsicherheit hinsichtlich der Produktlebensdauer. O-Flex hatte bereits in der Vergangenheit in anwendungsspezifische Automatisierung investiert, die nach Projektende nicht mehr genutzt werden konnte.

Gesucht wurde daher eine flexible Lösung, die sowohl die Produktionsanforderungen erfüllt als auch langfristig für zukünftige Anwendungen eingesetzt werden kann.

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Lösung

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BlueBay Automation entwickelte und realisierte eine vollständig integrierte kollaborative Roboterzelle auf Basis eines 7-Achs-Cobots von Kassow Robots.

Das System automatisiert die Maschinenbeschickung des Stanzprozesses. Die Thermoschutzhülsen werden zugeführt, präzise in kundenspezifische Stanzwerkzeuge an beiden Enden eingelegt und anschließend mithilfe eines integrierten Bildverarbeitungssystems geprüft. Danach werden die Bauteile automatisch in die entsprechenden Behälter sortiert.

Die siebte Achse bietet gegenüber herkömmlichen 6-Achs-Robotern zusätzliche Bewegungsfreiheit. Dadurch kann der Cobot das flexible, mehrlagige Material aus optimalen Winkeln anfahren und gleichzeitig eine präzise Positionierung sicherstellen.

Diese zusätzliche Flexibilität ermöglichte außerdem die seitliche Montage des Roboters an der Anlage anstatt direkt vor der Maschine. Dadurch bleiben Arbeits- und Wartungsbereiche besser zugänglich, während die gesamte Roboterzelle nur wenig Stellfläche benötigt.

Anstatt die komplette Anlage einzuhausen, wurden ausschließlich die Gefahrenbereiche der Stanzstation abgesichert. Dadurch blieb der kollaborative Charakter der Lösung erhalten. Bedienpersonal kann den Prozess jederzeit beobachten, Qualitätskontrollen durchführen und kleinere Eingriffe vornehmen, ohne die Produktion unnötig zu unterbrechen.

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Wesentliche Merkmale der Lösung:

• Kompakte Stellfläche: Die Roboterzelle lässt sich problemlos in beengte Produktionsbereiche integrieren.
• Hohe Zugänglichkeit: Durch die seitliche Roboterpositionierung und die Absicherung ausschließlich der Gefahrenbereiche bleiben Maschine und Werkzeuge jederzeit gut erreichbar.
• Einfache Bedienung: Dank der intuitiven Programmierung konnten sich die Mitarbeitenden von O-Flex schnell mit dem System vertraut machen.
• Langfristige Flexibilität: Im Gegensatz zu klassischer Sonderautomatisierung kann der Cobot für zukünftige Anwendungen umgerüstet und weiterverwendet werden.

Bereits während der Planungsphase wurden die erforderlichen Taktzeiten mithilfe von Simulationen und Testläufen validiert. So konnte sichergestellt werden, dass die Produktionsanforderungen erfüllt werden, ohne auf die Vorteile der kollaborativen Automatisierung verzichten zu müssen.

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Vorteile  

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Seit der Inbetriebnahme läuft das System mit dem Kassow Robots Cobot seit mehr als drei Jahren zuverlässig im täglichen Produktionsbetrieb und hat bereits über 1,2 Millionen Produktionszyklen absolviert.

Der ursprünglich für einen Zeitraum von zwei Jahren kalkulierte Return on Investment wurde bereits erreicht.

Zu den wichtigsten Vorteilen zählen:

• Hohe Prozesssicherheit: Der Produktionsanlauf verlief termingerecht und ohne Lieferverzögerungen gegenüber dem Kunden.
• Steigerung der Effizienz: Die Automatisierung übernimmt monotone und wiederkehrende Aufgaben, sodass sich Mitarbeitende auf wertschöpfendere Tätigkeiten konzentrieren können.
• Langfristige Zuverlässigkeit: Der Cobot überzeugt auch nach jahrelangem Einsatz durch hohe Stabilität und gleichbleibende Leistung im anspruchsvollen Produktionsumfeld der Automobilindustrie.

Ebenso wichtig war für O-Flex die enge Zusammenarbeit mit BlueBay Automation. Offene Kommunikation, transparente Problemlösung und schnelle Unterstützung halfen dabei, anfängliche Herausforderungen bei den Werkzeugen zügig zu lösen und den langfristig zuverlässigen Betrieb sicherzustellen.

Auch BlueBay Automation entschied sich bewusst für Kassow Robots.

Die 7-Achs-Kinematik bietet deutlich mehr Freiheit bei der Roboterplatzierung, erweitert den Arbeitsbereich innerhalb einer kompakten Roboterzelle und vermeidet typische Singularitätsprobleme, wie sie bei einigen 6-Achs-Cobots auftreten können.

Darüber hinaus erleichtert die benutzerfreundliche Programmierumgebung den Einstieg für neue Anwender, während die robuste Konstruktion für einen zuverlässigen Langzeiteinsatz ausgelegt ist.

Das Ergebnis ist eine kollaborative Automatisierungslösung, die Leistung, Flexibilität und Zugänglichkeit optimal miteinander verbindet und weit über die ursprüngliche Anwendung hinaus Mehrwert schafft.