Robotergestützte Werkzeuginspektion

Quelle: © Mittelstand-Digital Zentrum Ilmenau

Unternehmen – und insbesondere KMU – stehen vor der Herausforderung, zunehmend individualisierte Produkte/ Baugruppen mit kleinen Stückzahlen zu fertigen. Diese Produkte/ Baugruppen müssen entsprechend verschiedener Qualitätsmerkmale geprüft werden, was mitunter einen hohen zeitlichen und personellen Einsatz bedarf. Die Formconsult Werkzeugbau GmbH aus Schmalkalden fertig komplexe Spritzgusswerkzeuge. Hierbei kommen verschiedene, komplexe Zerspanwerkzeuge zum Einsatz, die fertigungsbegleitend auf ihren Verschleißzustand überprüft werden müssen, um etwaige kritische Zustände und damit mögliche Qualitätsverluste in der Fertigung rechtzeitig erkennen zu können.

Problemstellung

Unternehmen wie die Formconsult Werkzeugbau GmbH müssen sich aufgrund der aktuell angespannten Fachkräftesituation mit dem bestehenden Personal auf die für den Unternehmenserfolg besonders wichtigen Wertschöpfungsprozesse (Fertigung, Produktion, Vertrieb) konzentrieren, was mitunter zulasten der Umsetzung von Nebenprozessen wie u.a. der Qualitätsüberprüfung gehen kann. Auf absehbare Zeit wird der Arbeits- und Ausbildungsmarkt hier jedoch keine zusätzlichen qualifizierten Mitarbeiter in den Unternehmen zur Verfügung stellen können, sodass sich die Situation insbesondere für KMU noch verschärft. Diese Situation darf jedoch nicht zulasten der Qualitätssicherung und damit der Wettbewerbsfähigkeit der Unternehmen gehen.

Zielsetzung

In Abstimmung mit der Formconsult Werkzeubau GmbH wurde ein fertigungsnahes Messsystem der Fa. Keyence in Kombination mit einem robotergestützten Handlingsystem der Fa. fruitcore umgesetzt.

Lösung

Um dieser Herausforderung des Fachkräftemangels gerecht zu werden, sollten automatisierte, digitale Lösungen zum Einsatz kommen. So wird im Umsetzungsprojekt ein kostengünstiges Robotersystem der Fa. fruitcore für das automatisierte Handling der zu prüfenden Werkzeuge/ Baugruppen verwendet, welches die Komponenten in Kombination mit einem optischen Kamera-Messsystem der Fa. Keyence fertigungsbegleitend die zu prüfenden Qualitäts- und Verschleißparameter vermisst und charakterisiert einsetzt. Das System verfügt hierbei über entsprechende Laser-Sicherheitsschranken, um ein einfaches Bestücken des Systems (Verzicht auf Einhausung) zu ermöglichen. Das System ist dahingehend sehr flexibel, dass es schnell an neue, zu prüfende Bauteile/ Werkzeuge/ Baugruppen angelernt werden kann und flexibel im Fertigungsumfeld einsetzbar ist.

Vorteile dieser Lösung

• automatisierter Betrieb
• kostengünstiges Handlingsystem
• flexibler Einsatz (Kombination mit verschiedenen Messsystemen möglich)
• Überwachung des Handlingbereichs per Laserscan (keine Schutzeinhausung nötig)
• einfache Programmierung der Handling-Prozessschritte (keine Programmierkenntnisse nötig)