Kawasaki Roboter Tank 1, Bild: Kawasaki Robotics

Der Kawasaki Roboter ZT130L kann mit automatischem Werkzeugwechsel und speziell entwickelten Drehtischen die Deckel und Böden der rund 100 Haase-Tank-Varianten flexibel und effektiv bearbeiten. Seit 2011 konnte Haase den Output seiner Produktion somit mehr als verdoppeln. Bild: Kawasaki Robotics

Wir haben eine Marktnische gesucht und gefunden. So konnten wir uns erfolgreich als Vorreiter im Bereich Tanks positionieren – in Material, Qualität und Flexibilität“, bringt Thomas Falkenbach, Geschäftsführer von Haase Tank, einem Hersteller von doppelwandigen Keller- und Erdtanks, es auf den Punkt. Die Tanks bestehen aus glasfaserverstärktem Kunststoff, einem Werkstoff, der sich für den Hersteller und seine Kunden bewährt hat: Das Material ist korrosionsfrei, formstabil, alterungsbeständig und absolut geruchsdicht. In seiner Produktion setzte das Unternehmen bereits frühzeitig auf den Einsatz von Robotern. Im Jahr 1991 kam es zu den ersten Automatisierungsschritten und zur schrittweisen Einführung von Robotern – eine spürbare Erleichterung für das Unternehmen. In den vergangenen Jahren nutzte es vor allem gebraucht erworbene Roboter zweier anderer Hersteller für Spritzapplikationen und die mechanische Bearbeitung. Der entscheidende Nachteil: Diese Roboter stammten bereits aus dem Jahr 1989, sodass sich Wartung und Instandhaltung der Maschinen zunehmend schwieriger gestalteten sowie langfristig keine zuverlässige Beschaffung von Ersatzteilen mehr zu gewährleisten war.

Robustes Design, präzises Anforderungsprofil

Kawasaki ZT130L, Bild: Kawasaki Robotics
Der Kawasaki ZT130L bearbeitet den Rand eines Tankbodens. Der Preis, das robuste Design und das genau passende Anforderungsprofil des Roboters überzeugte das Haase-Tank-Team. Bild: Kawasaki Robotics

Um neue Optionen für die alternde Roboterausstattung zu finden, besuchte Jürgen Krell, technischer Leiter bei Haase, im Jahr 2010 die Automatica in München. Dort kam er auch mit Kawasaki Robotics ins Gespräch. Die Entscheidung war schnell getroffen, wie Jürgen Krell erklärt: „Für uns waren der attraktive Preis, das robuste Design und das schlanke, aber genau passende Anforderungsprofil des Roboters entscheidend. Mit einem bewährten Kawasaki-Partner im Nachbarort war auch der verfügbare Service für uns optimal. Und auch der technische Support seitens Kawasaki selbst hat sich schnell als besonders zuverlässig und flexibel bewährt.“

Die Wahl fiel auf einen ZT130S für das Spritzen des GFK: Der Konsolroboter (Shelf Type) trägt bis zu 130 Kilogramm und ist für eine Vielzahl von Applikationen entwickelt worden. Mit einer horizontalen/vertikalen Reichweite von 3230 Millimetern / 4.571Millimetern verbindet der ZT130S einen großen Arbeitsbereich mit hoher Präzision. Zudem kam einige Zeit später ein weiterer Roboter vom Modell BX100L hinzu, welcher auch für das Aufbringen von Harz und Glasfasern auf eine Form eingesetzt wird.

Zügig integriert

Keine Spezialwerkzeuge, Bild: Kawasaki Robotics
Keine Spezialwerkzeuge notwendig: Der Kawasaki ZT130L bei Haase Tank nutzt handelsübliche Maschinen zum Fräsen und Sägen. Bild: Kawasaki Robotics

Nachdem die Entscheidung für den ersten Kawasaki-Roboter als Basis für eine neue Automatisierungsstrategie getroffen worden war, gingen Planung und Implementierung schnell voran: Im Winter 2010 wurde das alte Robotermodell entfernt, die Anlage entkernt und in weniger als drei Monaten war die Integration des neuen Roboter abgeschlossen. Mittlerweile wurden alle Spritzplätze in der Produktion erfolgreich automatisiert. Gemeinsam mit einem Mechatroniker kümmert sich Jürgen Krell persönlich um die Einrichtung und Programmierung der Roboter. Vorher existierten im Unternehmen mehrere verschiedene Programmiersprachen – zwischen verschiedenen Herstellern sowie alten und neueren Modellen. Mit dem Einzug des ersten Kawasaki-Roboters konnten ließ sich diese Situation in kürzester Zeit erfolgreich vereinheitlichen.

Im Winter 2013 kam ein ZT130L zur Bearbeitung von Deckeln und Boden mit automatischem Werkzeugwechsel dazu – im Vergleich zum ZT130S mit einer erhöhten Reichweite von 3530 Millimetern. Die größten Tanks mit bis zu vier Metern Durchmesser waren vor der Einführung des Roboters nur manuell zu bearbeiten, durch den ZT130L ist die Produktion deutlich flexibler und schneller. „Im direkten Vergleich zu 2011 konnten wir unseren Output mehr als verdoppeln. Die drei Kawasaki Roboter nehmen hierbei eine tragende Rolle ein“, so Jürgen Krell. Das Produktportfolio besteht derzeit aus Tanks mit zehn verschiedenen Durchmessern, darunter mehrere Varianten – insgesamt etwa 100 Typen. So ist einerseits je Produktion wenig Anpassung notwendig, doch gleichzeitig gehören kleine Justierungen und leichte Anpassungen der Tanks zum Tagesgeschäft. Der Roboter, die Drehtische sowie die gesamte Anlage bieten dem Team hierfür die nötige Flexibilität.

Automatischer Werkzeugwechsel

Werkzeuge, Bild: Kawasaki Robotics
Von Winkelschleifer bis Säge – der Roboter nimmt selbstständig das richtige Werkzeug auf. Bild: Kawasaki Robotics

Der ZX130L nimmt die nötigen Werkzeuge nach Bedarf selbst auf: Einen entsprechenden Wechselbahnhof haben die Haase-Mitarbeiter eigens entwickelt und gebaut. Besonders praktisch und kostensparend: Der Roboter ist nicht auf Spezialwerkzeug angewiesen, sondern nutzt handelsübliche Maschinen. Ein Fräswerkzeug kommt für die Vorbereitung des Mannlochs im Tank zum Einsatz, während ein Winkelschleifer die zu laminierende Fläche für die weitere Bearbeitung vorbereitet. Zwei Sägen ermöglichen zum einen das präzise Zuschneiden des Werkstückes sowie das Schleifen des Tankaußenbereichs. Ein Saugaufsatz erlaubt eine gründliche und punktgenaue Endreinigung der Deckel und Böden. Das Setup bietet maximale Flexibilität und eine stark gesteigerte Effektivität: Der Roboter ist in der Lage, einen oder mehrere Deckel und Böden in Serie zu bearbeiten. Eine zentrale Herausforderung bei Bau und Betrieb der Anlage war die erhebliche Menge an Schmutz und Staub, die bei der Bearbeitung entsteht. Eine speziell auf diese Bedürfnisse zugeschnittene Absauganlage sorgt für ein kontinuierliches und effektives Absaugen. Lediglich der Controller des Roboters muss wöchentlich gereinigt werden, um einen reibungslosen Betrieb zu gewährleisten. Eine Zelle wurde als Alternative zum offenen Raum in Betracht gezogen, erwies sich jedoch als impraktikabel und hätte den Output erheblich reduziert. Die neue Anlage auf Basis des ZT130L und der Absaugung sorgt dafür, dass sich rund 60 Prozent weniger Schmutz in der Luft befindet.