Kollege Roboter übernimmt Schwerstarbeit bei Kloeckner Metals
Europaweit einzigartige automatisierte Anlage zum Entgraten von Stahl geht in Betrieb
Die Kloeckner Metals Germany GmbH (KMG) hat an ihrem Standort in Bremen eine in der europäischen Stahlindustrie bislang einzigartige, automatisierte und roboterbasierte Anlage für das Entgraten von bis zu 750 kg schweren Stahlbrennteilen in den Regelbetrieb übernommen.
In der hochmodernen Anlage werden sogenannte Grate entfernt - scharfe Unebenheiten im Metallkörper, sowie spitze Metallkanten, -splitter oder -fasern, die nicht nur eine hohe Verletzungsgefahr darstellen, sondern auch die Funktionsfähigkeit der Endprodukte beeinträchtigen würden. Das neue Robotersystem übernimmt diese bislang manuell durchgeführte, körperlich anstrengende und gefährliche Bearbeitung großflächiger und schwerer Stahlteile zeit- und kosteneffizienter, sicherer und präziser. Damit wird eine höhere Güte der Brennteilbearbeitung bei gleichbleibend hohem Qualitätsniveau erreicht und zugleich Freiraum für die Mitarbeitenden zur Durchführung anderer wichtiger Aufgaben geschaffen. Selbst der Verschleiß der Schleifwerkzeuge wird dabei automatisch überwacht. Darüber hinaus ermöglicht der Roboter auch Schleifvorgänge, die für eine manuelle Ausführung unmöglich wären.
„Diese bislang in der europäischen Stahlindustrie einzigartige Anlage ist für uns der nächste wichtige Schritt in der digitalisierten Stahlbearbeitung, mit der wir unseren Kunden qualitativ anspruchsvolle und präzise Werk- und Bauteile mit einer hohen Wiederholgenauigkeit anbieten können,“ so Bernhard Weiß, CEO Europa Klöckner & Co und CEO Kloeckner Metals Germany. „Das zukunftsweisende Robotersystem ist High-Tech für unseren Standort Bremen und führt zu einer signifikanten Kapazitätserweiterung in der Produktion. Wir belegen hiermit einmal mehr unsere Innovationsführerschaft in der Stahlindustrie und investieren nachhaltig in die weitere Verbesserung der Arbeitssicherheit.“
Bremen nimmt innerhalb von Kloeckner Metals Germany als Brenncenter-Kompetenzstandort eine besondere Stellung ein. Hier werden Brennteile für stahl- und metallverarbeitende Unternehmen bearbeitet. Der Kundenkreis reicht von Werften und Schiffbauzulieferern über Maschinenbauer bis hin zu Stahlbauunternehmen. Der Standort verfügt dabei über ein spezielles Know-How in der Fertigungs- und Anarbeitungstechnik. Neben Standardleistungen wie Trennen, Ablängen und Oberflächen- und Wärmebehandlungen wird hier auch die komplexe Fertigung von montagefertigen Bauteilen und Komponenten durchgeführt. In Bremen sind gegenwärtig rund 50 Mitarbeitende in der Stahlbearbeitung und im Stahlhandel tätig. Das Werk verfügt auf ca. 18.000 qm überdachter Lagerfläche mit insgesamt sieben Lagerhallen über 16 Kranlangen und einen umfangreichen Maschinenpark, mit dem die vielfältigen Kundenwünsche passgenau und mehrwertschaffend realisiert werden.
Das gemeinsam mit dem Automatisierungsexperten Teqram entwickelte neue Entgratungsrobotersystem mit einem ABB-Industrieroboter vom Typ IRB 6700-245 sowie 3D Vision führt die Erkennung und Nachbearbeitung von Brennteilen durch und bearbeitet diese mit einer Auswahl von fünf Standardwerkzeugen - 24/7 und vollautomatisiert. Die Gesamtbedienung des Roboters erfolgt dabei mittels der von Teqram zur Verfügung gestellten Software „EasyGrinder“, einer High-Level Industrierobotersteuerung, die mit dem Roboter und einer Kamera für die 3D Vision sowie einer Kamera für die Umfeldüberwachung kommuniziert. Kontrolliert wird das System über eine unkomplizierte, PC-gestützte Desktop-Anwendung. Dabei werden auch Big Data zur späteren Qualitätsoptimierung gesammelt. Das Kamerasystem „EasyEye“ ermöglicht es dem Roboter, das Werkteil zu identifizieren, indem Konturen und Formen mit Hilfe von 3D Vision erfasst werden und sorgt für eine genaue Positionierung aller zu bearbeitenden Bauteile. Das wiederum hat den Vorteil, dass alle Tools, die im Nachhinein eingesetzt werden, auch zu 100 Prozent ihre Tätigkeit ausüben. Der Roboter nimmt das Produkt auf, wählt das richtige Werkzeug aus einem Gestell (zwei Meißel, je ein horizontaler und waagerechter Winkelschleifer, ein Stiftfräser sowie ein Magnetarm), schließt es mit einem pneumatischen Verschluss an den Roboterarm an und startet mit der Bearbeitung. Diese umfasst Vor- und Entschlacken, Schleifen, Fräsen, Vorrunden und Senken. Derzeit erfolgen die Arbeitsschritte in drei verschiedenen, wählbaren Programmabläufen - weitere Varianten werden entwickelt.
Bei den zu bearbeitenden Stahlteilen handelt es sich um verschiedenste Bauteile, die zum Beispiel für den Schiff- und Maschinenbau oder den Brückenbau zum Einsatz kommen. Der vier Meter hohe Sechs-Achs-Roboter hat eine Armreichweite von 3 Metern sowie eine Traglastfähigkeit von bis zu 250 kg im Pick & Place Betrieb - dabei greift sich der Roboter die bis zu 800x1800 mm großen Teile von acht Paletten - sowie bis zu 750 kg bei Zuführung per Kransystem. Das Handgelenkdrehmoment des Roboters liegt bei 1.693 Nm, die Positionswiederholgenauigkeit bei 0,05 mm und die Bahnwiederholgenauigkeit bei 0,10 mm.