Sparsam und genau: Hier ölt und klebt Kollege Roboter

Der Roboter übernimmt künftig die Grundlast und die Mitarbeiter:innen können sich auf die Qualitätskontrolle und die nötige Nacharbeit fokussieren. Mit der Auslegung als kollaborierende Roboteranlagen können Mitarbeiter:innen eng mit dem neuen Kollegen Roboter zusammenarbeiten. © First Class Holz
Der Roboter übernimmt künftig die Grundlast und die Mitarbeiter:innen können sich auf die Qualitätskontrolle und die nötige Nacharbeit fokussieren. Mit der Auslegung als kollaborierende Roboteranlagen können Mitarbeiter:innen eng mit dem neuen Kollegen Roboter zusammenarbeiten. © First Class Holz
Der Roboter kann das Material vor allem bei längeren Bahnen gleichmäßiger auftragen. © Tischlerei Lidauer
Der Roboter kann das Material vor allem bei längeren Bahnen gleichmäßiger auftragen. © Tischlerei Lidauer
Bernhard Länglacher, Produktionsleiter Tischlerei Lidauer © Tischlerei Lidauer
Bernhard Länglacher, Produktionsleiter Tischlerei Lidauer © Tischlerei Lidauer
Florian Hamminger, Geschäftsführer First Class Holz © First Class Holz
Florian Hamminger, Geschäftsführer First Class Holz © First Class Holz
Helmut Nöhmayer, Projektleiter RoboCoat bei Profactor GmbH © PRIVAT
Helmut Nöhmayer, Projektleiter RoboCoat bei Profactor GmbH © PRIVAT

18.08.2023

Robotik, wie sie sein soll: In einem Kooperationsprojekt im Mechatronik-Cluster der oberösterreichischen Standortagentur Business Upper Austria wurden monotone Arbeiten wie Verfugen und Ölen von Bauteilen automatisiert. Die Mitarbeiter:innen sind von der einfachen Bedienung begeistert, die Produktivität steigt.

Der eine produziert hochwertige Holzdecks für schnittige Boote, der andere gemütliche Wellnessliegen. Bei dem einen wird geklebt, beim anderen geölt und poliert. Was aber sowohl bei der Scharnsteiner Tischlerei Lidauer als auch beim Lohnsburger Wellnessliegen-Spezialisten First Class Holz der Fall ist: Die Tätigkeiten sind für die jeweiligen Mitarbeiter:innen monoton, unergonomisch und damit anstrengend. Ein klassischer Fall für den Einsatz von Robotern.

 

Cluster-Kooperationsprojekt

Mit der Profactor GmbH ist schnell ein Forschungspartner gefunden und mit dem Mechatronik-Cluster wird ein Kooperationsprojekt aufgesetzt. Haba Verpackungen als Spezialist für Leichtbauroboter und deren Integration wurde als externer Partner gewonnen. Ziel des Projekts: Entlastung der Mitarbeiter:innen von monotoner Arbeit, Reduktion des Materialverbrauchs und nicht zuletzt die einfache Bedienbarkeit. „Heute, gut zweieinhalb Jahre nach Projektbeginn, sind wir vom Prototypenstadium am Übergang zum operativen Betrieb“, berichtet Florian Hamminger, Geschäftsführer von First Class Holz.

 

Hürden überwunden

Bis es aber so weit war, galt es, einige (technische) Hürden zu nehmen. „Wir haben ein besonderes Technologiepaket aus Erkennungssystem für Lage und Geometrie, halbautomatischer Rezepterzeugung, geeigneten Auftragstechnologien und intuitiven Bedieninterfaces geschnürt. Damit schaffen wir die Auftragseingabe beim Ölen in weniger als 15 Sekunden und in weniger als zwei Minuten bei den unformatierten Decksteilen. Auch Laien können dadurch den Umgang damit praktisch durch Zuschauen schnell erlernen“, erklärt Helmut Nöhmayer von Profactor.

 

Weitere Einsatzmöglichkeiten

Die flexible Kombination aus Roboter und Linearachse ermöglicht den Einsatz für verschiedene weitere Anwendungen in der Holzverarbeitung. Der kollaborative Leichtbauroboter (Cobot) kann die Prozesse sensorgeführt erledigen. Kamerasysteme erfassen mit Panoramabildern auch große Bauteile, um daraus die Roboterbahnen halbautomatisch zu berechnen. Die Mitarbeiter:innen nutzen dazu eine intuitive Bedienoberfläche, die die aufgespannten Bauteile anzeigt und schrittweise die Auftragserstellung führt.

 

Herausforderungen gemeistert

„Herausforderung dabei war beispielsweise, die Teilaufnahmen von großen Bauteilen zu einem Panoramabild mit ausreichender Genauigkeit zu verknüpfen“, sagt Nöhmayer. Da die Oberflächeneigenschaften der Holzstrukturen durch Reflexion oder Maserung variieren, war auch die zuverlässlige Interpretation der Bilddaten eine Herausforderung.

 

Kollaborative Lösung

Das Forschungsteam musste außerdem geeignete Systeme für das Auftragen von Öl und Kleber entwickeln. Der Auftragskopf für den Kleber erledigt dies nun sensorgesteuert und der Roboter findet immer zuverlässig in seine Bahn. Beim Ölen war es nicht ganz so einfach, denn das Öl muss sowohl auf horizontalen als auch vertikalen Flächen gleichmäßig aufgetragen werden. Die Lösung war ein Werkzeugkopf, der Auftrags- und Poliersystem vereint, und auch noch einen kollaborativen Betrieb neben den Mitarbeiter:innen erlaubt. So können diese nun auch Bauteile be- und entladen, während der Roboter ölt.

 

Begeisterte Mitarbeiter

Und die Mitarbeiter:innen? Haben Gefallen am neuen Kollegen gefunden. „Durch die einfache Bedienbarkeit und die spürbare Entlastung interessieren sich immer mehr Mitarbeiter:innen für den Roboter und erkennen die Vorteile“, fasst Lidauer-Produktionsleiter Bernhard Länglacher zusammen. Daher denken beide Unternehmen bereits an weitere Anwendungsfälle wie Bohren oder Schleifen.

 

Highlights:

  • einfache Bedienung auch durch Nicht-Expert:innen
  • 20-50 % geringere Fertigungszeit
  • gleichmäßigere Qualität
  • 25-50 % weniger Materialverbrauch
  • extrem kurze Parametrierzeiten

 

RoboCoat

Automatische Programmerzeugung für Auftragsprozesse auf Naturmaße

Projektpartner:
Lidauer Tischerlei GmbH, Scharnstein
First Class Holz GmbH, Lohnsburg
Profactor GmbH, Steyr

Externer Partner:
Haba Verpackungen GmbH, Behamberg

 

Dieses Projekt wird aus Mitteln der strategischen Wirtschafts- und Forschungsstrategie #upperVISION2030 vom Land OÖ gefördert.

Logo upperVISION2030


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Georg Alber

Georg Alber, BSc

Projektmanager

Fachbereich Smart Engineering

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