Das an der Verschleiß- und Kapazitätsgrenze arbeitende Portalsystem wurde bei Haase durch einen

Das an der Verschleiß- und Kapazitätsgrenze arbeitende Portalsystem wurde bei Haase durch einen Roboter von Kawasaki ersetzt (Bild: Kawasaki).

NEUSS (mg). Glasfaserverstärkter Kunststoff bildet das Ausgangsmaterial für die von Haase gefertigten Tanks. „Die Ausweitung der Produktpalette und ein sich ausweitendes Europageschäft machte es notwendig, in der Produktion der GFK-Tanks neue Wege zu gehen, um Herstellungszeit zu sparen und gleichzeitig die Kapazität zu erhöhen“, erläutert  Thomas Witte, Geschäftsführer der Haase GFK-Technik GmbH. „Gerade im industriellen Bereich mit besonderen Anforderungen konnte Haase seine Produktvielfalt für Tank- und Speicherlösungen sinnvoll erweitern. Die Größe der Tanks wuchs dabei, wodurch ein weiterer Aspekt für eine neue Fertigungsweise hinzu kam.“

Die Brähmig GmbH, ein Kawasaki-Automatisierungspartner, hat für Haase ein Konzept erarbeitet, bei dem das an der Verschleiß- und Kapazitätsgrenze arbeitende Portalsystem durch einen leistungsstarken Kawasaki-Roboter ZT165U mit einer Reichweite von über drei Meter ersetzt wird. Die Projektvorgaben: Steigerung der Kapazität bei stabiler und hoher Verfügbarkeit und gleichzeitiger Erweiterung des Arbeitsbereichs unter Berücksichtigung des maximalen Investitionsvolumens von 100 000 Euro.

Ausgesprochenes Ziel von Haase war es, über Steigerung der Qualität und das Erreichen von konstanten Produktionsergebnissen sowie der Reduzierung der Stillstandzeiten durch Störungen, planbare Kosten zu erzielen, die über kalkulierbare Erlöse zu wettbewerbsfähigen Preisen führen und damit zu verbesserter Konkurrenzfähigkeit der Produkte.

Der Hauptgrund für die Wahl des Kawasaki ZT130L als Roboter für diese Applikation war die Erweiterung von zwei auf vier Arbeitsplätze wobei der Roboter beim Rüsten der Einzelplätze seine Arbeit weiter fortsetzen kann. Bei der Herstellung der GFK-Körper bzw. Tankrohlinge werden schichtweise Epoxidharz und Glasfasermaterial aufgespritzt. Der Roboter ist hierfür mit entsprechender Zuführperipherie und Spritzdüsen ausgestattet.

Verdreifachung der Fertigungskapazität

Hat der Roboter seine Lagenschicht aufgebracht, verlässt er den Arbeitsbereich und fährt in eine Warte- und Reinigungsposition, während das noch lose Material von einem Mitarbeiter manuell angerollt wird. Die Reinigung ist umgehend notwendig, da der verwendete, hochreaktive Zweikomponentenkleber den Düsenkopf sofort verkleben und damit zerstören würde. Ein Werkzeugwechsel kommt dadurch auch nicht in Frage, da die Funktionskette unterbrochen würde und somit die Reinigung des Sprühkopfes nicht möglich wäre.

Der zweite Arbeitsschritt des Anrollens erfolgt daher separat und manuell. Hat der Mitarbeiter den Bereich wieder verlassen beginnt der Roboter mit dem Auftrag der nächsten Glasfaserschicht. So wachsen die Tankrohlinge Schicht für Schicht bis zum fertigen GFK-Tank. Die Tanks werden in der Herstellung in unterschiedliche Segmente aufgeteilt. Nacheinander werden Oberschale und Unterschale sowie eine Bauchbinde als Verbindungselement gefertigt.

Zusätzlich werden die Innenflächen der Schalen in einem separaten Arbeitsschritt bearbeitet. Hierfür hat Brähmig die vier Stationen konzipiert. Nach dem Aufwachsen der GFK-Schichten müssen die Teile zum Aushärten noch zwei bis drei Stunden in der Station verbleiben, bevor sie stabil bewegt werden können. Die Station ist damit blockiert.

„Das ‚Brähmig-Konzept‘ ermöglicht es, durch den Reichweitenvorteil des Kawasaki-Roboters vier Stationen aufzubauen, so dass der Roboter kontinuierlich arbeiten kann, was mit einer Verdreifachung der Fertigungskapazität gleichzusetzen ist“, so Peter Liebmann, verantwortlicher Projektleiter bei Brähmig.