Schleifkit von Robotiq bearbeitet Werkstück

Peripheriegeräte und Anwendungskits wie das Schleifkit von Robotiq ermöglichen Anwendern, ein und denselben Roboterarm für unterschiedliche Aufgaben einzusetzen. - Bild: Robotiq

| von Universal Robots

Gut ausgebildete Fachkräfte sind im Handwerk gefragter denn je. Gerade holzverarbeitende Betriebe sind händeringend auf der Suche nach Schreinern, Holzbildhauerinnen oder Drechslern. Zugleich beginnen nur noch wenige junge Menschen heutzutage eine Ausbildung in einem dieser traditionellen Berufe. Derweil erfreut sich das Holzgewerbe einer anhaltend hohen Nachfrage: Die Auftragsbücher, etwa im Möbel- oder Innenausbau, sind oft so gut gefüllt, dass Kunden teils monatelang auf ihre neue Küchenarbeitsfläche, Sitzgarnitur oder Fensterrahmen warten müssen. Während die betrieblichen Kapazitäten an ihre Grenzen stoßen, werden die Kundenwünsche immer individueller und damit aufwendiger in der Realisierung.

Kollaborierende Roboter (sogenannte "Cobots" für "collaborative robots") halten Handwerkern den Rücken frei. Sie bestücken zum Beispiel Fräsmaschinen, verkleben Werkstücke oder polieren Oberflächen, damit qualifizierten Fachkräften mehr Zeit für ihre eigentlichen Aufgaben bleibt. Die Leichtbauroboter haben eine geringe Standfläche und benötigen nach erfolgreich abgeschlossener Risikobeurteilung keine Schutzumhausung, sodass sie auch in kleinen Werkstätten Platz finden.

Wie Cobots Holzwerker unterstützen

UR Roboter bei der Holzarbeit
Kollaborierende Roboter entlasten Holzhandwerker von ergonomisch ungünstigen Tätigkeiten und wirken dem Fachkräftemangel entgegen. - Bild: Universal Robots

Doch wie genau unterstützen die Roboter-Kollegen im Arbeitsalltag? Ein Beispiel ist die Übernahme unergonomischer Handgriffe beim Beladen von Maschinen. Der Tiroler Familienbetrieb Hussl etwa hat diesen Arbeitsschritt mit zwei kollaborierenden Robotern von Universal Robots automatisiert. Die beiden Roboterarme vom Typ UR10e bestücken bei Hussl eine CNC-Fräse und eine computergesteuerte Fräsmaschine mit Werkstücken. Einer der Cobots unterstützt zudem beim Sägen, indem er mithilfe einer Schaltschranke und einer speziell entwickelten Lineareinheit Holzstücke durch eine Handkreissäge führt.

Auf diese Weise gibt der kleine Betrieb einfache Einlege- und Entnahmeaufgaben an die Cobots ab und ermöglicht seinen Mitarbeitern, sich den kreativeren und anspruchsvolleren Seiten des Schreinerhandwerks zu widmen. Zudem hat Hussl so genügend Spielraum, um auch unerwartete Aufträge annehmen zu können.

Über den Anwender: Hussl Sitzmöbel GmbH & Co. KG

Hussl baut seit 1976 hochwertige Stühle und Tische aus Holz. Das österreichische Familienunternehmen, inzwischen in zweiter Generation, hat seinen Sitz in Terfens in Tirol. Geschäftsführer Peter Hussl stellt mit seinem 15-köpfigen Team rund 1.000 Tische und 9.000 Stühle pro Jahr her. Der Fokus der Produktion liegt dabei stets auf einem hohen Qualitätsanspruch an die Möbelstücke. Die Kombination aus traditioneller Handwerkskunst mit modernen Fertigungsmethoden treibt den Familienbetrieb seit jeher an. In Zusammenarbeit mit ausgesuchten Designern entstehen ebenso zeitgemäße wie nachhaltige Produkte für qualitätsbewusste Kunden, zu denen Möbelausstatter, aber auch Kirchen, Cafés oder Altenheime zählen.

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Konstanter Kraftaufwand sichert Qualität

Universal Robots Cobot bei der Holzbearbeitung
Cobots übernehmen mühelos monotone Aufgaben in der Oberflächenbearbeitung – beispielsweise sorgen sie bei der Politur für den letzten Schliff. - Bild: Universal Robots

Auch beim Schleifen, Polieren oder Feilen können Cobots Handwerker entlasten. Diese Aufgaben erfordern einen gleichmäßigen Druck, um bei der Oberflächenbearbeitung das gewünschte Ergebnis zu erzielen. Dem Cobot gelingt dies vor allem durch seine integrierte Sensorik. Mittels eingebautem Kraft-Momenten-Sensor können beispielsweise die Cobots der Universal Robots e-Series ihre Kraftausübung optimal an ein Werkstück anpassen und eine saubere Bearbeitung garantieren. Auch mit unregelmäßigen Formen in der Oberfläche wie Wölbungen oder Kanten gehen sie dadurch mühelos und akkurat um. Übernimmt ein Cobot Prozesse wie das Schleifen, trägt er dazu bei, eine gleichbleibend hohe Qualität sicherzustellen und Ausschuss zu reduzieren.

Schutz vor gesundheitlichen Risiken

UR Roboter integriert in Poduktionseinheit
Cobots lassen sich schnell und einfach in jede erdenkliche Produktionseinheit integrieren. - Bild: Universal Robots

Dies bietet nicht nur eine Entlastung von monotonen Arbeitsschritten. Cobots ermöglichen Betrieben auch, ihre Mitarbeiter vor gesundheitlichen Risiken zu schützen, die mit der Holzbearbeitung einhergehen. Beim manuellen Schleifen zum Beispiel entstehen oft hochfrequente Vibrationen, die sich auf Hand und Arm übertragen und die feinmotorische Koordination und Leistungsfähigkeit bereits nach kurzer Zeit beeinflussen. Langfristig können sie zu Schmerzen, beeinträchtigter Feinmotorik sowie Verdickungen der Sehnenscheiden führen. Übergeben Betriebe diese Aufgabe an Cobots, schützen sie die eigenen Mitarbeiter vor solchen Langzeitschäden. Zudem sind die Werker dann Feinstäuben, die beim Schleifen entstehen, nicht unmittelbar ausgesetzt.

Kurze Umrüstzeiten für mehr Flexibilität

Doch der Cobot selbst ist erst einmal nur ein "nacktes" Produkt. Damit Unternehmen kollaborierende Roboterarme zur Holzverarbeitung einsetzen können, benötigen sie verschiedene Peripheriegeräte. Das können zum Beispiel Greifer, Schleifaufsätze, Schraubendreher oder Sensoren sein. Über das Ökosystem UR+ bietet Universal Robots eine breite Palette entsprechender Aufsätze an. Dazu gehört beispielsweise der Exzenterschleifer Active Orbital System von Ferrobotics. Dieser gleicht Oberflächentoleranzen bis zu 35,5 mm eingeständig aus und sorgt dadurch selbst bei komplexen Oberflächenstrukturen für eine gleichmäßige Bearbeitung. Alle Prozessparameter lassen sich individuell steuern, sodass der Anwender den Ablauf bei Bedarf auch händisch optimieren kann.

Auch der axial-konforme Exzenterschleifer AOV-10 von ATI Industrial Automation sorgt für eine hochwertige Holzbearbeitung, indem er seinen Kraftaufwand dynamisch an die Werkstückoberfläche anpasst. Das pneumatisch betriebene Werkzeug lässt sich speziell bei Teilen einsetzen, die nur mit leichtem Druck bearbeitet werden dürfen. Eine Komplettlösung bieten die Schleifkits von Robotiq: Sie beinhalten neben dem Werkzeug selbst auch eine entsprechende Software und benötigen zur Programmierung weniger als zehn Wegpunkte, sodass sie schnell für neue Aufträge bereit sind.

Mittels der Software URCap lassen sich die UR+ Produkte zügig in bestehende Applikationen integrieren. Anwender können die Tools zudem oft mit wenigen Handgriffen wechseln. So kann ein Betrieb ein und denselben Cobot für unterschiedliche Arbeitsschritte nutzen, etwa vormittags zur Holzpolitur und nachmittags zur Beschickung einer Fräsmaschine. Das hilft Handwerksbetrieben, der wachsenden Variantenvielfalt und den individuellen Kundenwünschen Rechnung zu tragen.

Handwerk in die Zukunft tragen

Kleinere Betriebe sorgen sich häufig um die anfallenden Kosten und den Zeitaufwand, der mit der Roboter-Integration einhergeht. Dabei lassen sich viele vom Bild der herkömmlichen Industrieroboter irreführen: Während diese tatsächlich teuer und aufwendig zu programmieren sind, sieht die Sache bei kollaborierenden Leichtbaurobotern ganz anders aus. Sie lassen sich auch ohne Vorkenntnisse programmieren und amortisieren sie sich normalerweise binnen sechs bis neun Monaten. Das macht Cobots auch für kleinere Schreinereien und Tischlerbetriebe erschwinglich.

Wer sich jetzt noch um die Zukunft seiner Fachkräfte sorgen macht, dem sei gesagt: Cobots werden Holzwerkern ihr Handwerk nicht streitig machen. Vielmehr unterstützen sie diese, indem sie sie zeitlich und körperlich entlasten. Fortschrittliche Leichtbaurobotik verhilft auch kleinen Betrieben wie Hussl zu kürzeren Prozesszeiten, sinkenden Produktionskosten und einer verbesserten Qualität. Dadurch bleiben Traditionsunternehmen erhalten und können auch in Zukunft Menschen mit ihrer Handwerkskunst begeistern.

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