Kollaborativ Schweißen

Seinen Erfolg verdankt der Blechbearbeitungsspezialist H. P. Kaysser der Lust am Tüfteln und seinem modernen Maschinenpark. Als eines der ersten Unternehmen setzte es auf das ›Cobot Welding Package‹ von Lorch Schweißtechnik. Bei wiederkehrenden Teilen in kleiner Stückzahl ist der Schweißroboter aufgrund der Nahtreproduzierbarkeit unschlagbar.

18. Oktober 2019
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Ein großes Plus beim kollaborativen Roboterschweißen ist der geringe Aufwand mit Vorrichtungen. (© Lorch)

Die Armada der Schweißgeräte in der ausgedehnten Stahlbauhalle von H. P. Kaysser ist rot – rot wie Lorch. »Vor zwei Jahren haben wir bei einer Inventur unserer Schweißgeräte 16 Fabrikate gezählt, die älteste Anlage war 30 Jahre, die jüngste sechs Monate alt. Ein solcher Werkzeugkasten ist wartungstechnisch problematisch und erfordert Spezialkenntnisse«, begründet Gesellschafter und Geschäftsführer Thomas Kaysser die eingeleitete Konsolidierung auf Inverter von Lorch mit einheitlicher Bedienlogik. Ein Vorteil für H. P. Kaysser beim Umbau: Lorch bietet inzwischen auch Finanzierungsmodelle an. »Die Anlagen sind geleast, so dass wir stets die aktuelle Gerätegeneration einsetzen.« Schon 1958 hatte H. P. Kaysser erste Lorch Elektroden-Schweißgeräte im Einsatz.

Jüngster Zugang sind zwei ›Cobot Welding Packages‹ – der Blechverarbeiter lotet seit Januar 2019 in den Produktionsbereichen Rohr/Stahlkonstruktion und Edelstahl/Aluminiumtechnik die Möglichkeiten des kollaborativen Schweißroboters aus. Er besteht aus dem ›UR 10‹ von Universal Robot, der Stromquelle ›S-Robomig XT‹ und den Lorch-Spezial-Schweißprozessen. Durch die Lorch-Cobotronic-Software werden die Lösungskomponenten zu einem universellen Schweißwerkzeug verbunden. »Ein assistierender Roboterarm, der nicht in einer Schutzzelle eingehaust sein muss – das Potenzial des Cobots haben wir sofort erkannt«, berichtet Thomas Kaysser. »Nun sind wir im Lernstadium.« Ein typisches Vorgehen bei dem in zweiter Generation familiengeführten Mittelständler, der rund 450 Mitarbeiter am Standort Nellmersbach bei Stuttgart beschäftigt – hinzukommt noch ein Werk in Rumänien.

»Wir beliefern europaweit mehr als 30 Branchen mit einfachen bis hoch komplizierten Produkten – die Kunden kommen zu uns mit Problemen, für die es noch keine Lösung gibt«, betont Thomas Kaysser. »Geht nicht, gibt’s nicht – das war schon die heute etwas abgedroschen klingende Maxime meines Vaters. Wir tüfteln, knobeln, überlegen und probieren – das macht Spaß und ist die Quelle unserer Arbeitsfreude.«

Dass in den Werkshallen auf einer Fläche von 25.000 Quadratmetern Laserschneidmaschinen, 3D-Metalldrucker, eine Pulverbeschichtungsanlage, Abkantpressen oder die Cobots arbeiten, hängt eng mit dem Profil als Lösungspartner zusammen. »Wir müssen durch einen modernen Maschinenpark wettbewerbsfähig sein«, nennt Thomas Kaysser den Grund. »Jeder Handwerker braucht das richtige Werkzeug, um Produkte herzustellen, die der Markt akzeptiert. Und das werden sie, wenn sie den Kriterien Qualität, Preis und Geschwindigkeit gerecht werden. Das ist ein hartes Geschäft und man besteht am Markt nur durch Investitionen.«

Wie H. P. Kaysser das richtige Werkzeug identifiziert, zeigt das Vorgehen bei der Technologiebewertung des Cobots. »Wir haben den Erprobungsbetrieb auf zwei Beine gestellt – je ein kollaborativer Roboter im Schwarz- und im Weißblechbereich«, berichtet der Geschäftsführer, der unter anderem als Schweißfachingenieur ausgebildet ist. »Die Zukunft ausprobieren«, nennt das Ralph Schröppel, Leiter des Bereichs Feinblech. Die Einsatzmöglichkeiten des Cobots seien so vielseitig, dass anfangs gar nicht zu übersehen war, was mit dem Automationswerkzeug alles machbar ist. »Bei der Hälfte unserer Aufträge ist die Stückzahl kleiner zehn. Meist handelt es sich um Rahmenaufträge, die wir je nach Werkstück in größeren Losgrößen fertigen und nach Kundenwunsch aus unserem Warenlager in kleineren Losen ausliefern.« Die Bandbreite reicht von einer handtellergroßen Abdeckhaube bis zum sechs Meter langen, tonnenschweren Maschinenbett.

Der Neue hat sich schnell akklimatisiert. »Der Cobot passt perfekt in unseren Werkzeugkasten«, konstatiert der Bereichsleiter. »Er ist ohne Sicherheitseinhausung leicht in die Arbeitsabläufe am Schweißtisch zu integrieren, er assistiert beim Schweißen wiederkehrender Teile, er ist schnell installiert und lässt er sich einfach bedienen und programmieren.«

Schulung war spitze

Vor allem aber interessieren Ralph Schröppel die Vorteile bei der Arbeitsorganisation und der Nahtqualität: »Der Cobot ist hocheffizient, denn die Bauteile werden an einem Nebenplatz parallel zum Roboterschweißen vorbereitet, was Zeit spart und den Schweißer entlastet. Denkbar ist sogar, dass nach der Programmierung durch die Schweißfachkraft ein Teilezurichter die Arbeit übernehmen könnte.« Der Roboter produziert, dank des voreingestellten Schweißablaufs auf Basis der hinterlegten Schweißprozesse, konstant hochwertige Schweißnähte in Serie – egal, ob es sich um Feinkorn-Baustähle, Aluminium oder Edelstähle handelt.

Für den Einsatz des Cobots im Stahlbau von H. P. Kaysser hat sich Edgard Arndt fortgebildet. »Die Lorch-Schulung war absolut spitze und hilfreich. Der Einstieg in das kollaborative Roboterschweißen ist eine Umstellung, die aber dank der leichten Bedienbarkeit des Cobots in der Praxis schnell vollzogen ist«, so der Schweißfachmann. Sein aktuelles Bauteil ist ein gut 80 Zentimeter langer T-Träger aus Stahl, an dessen Ösen schweres Audio-Equipment für Veranstaltungen aufgehängt wird. Für solche Serienteile – Stückzahl 50 – bietet sich der Cobot absolut an. Nicht nur wegen der Nahtlänge, sondern weil das Bauteil nach Kundenanforderung geringen Toleranzen unterliegt. »Wir profitieren hier vom Cobot durch die Reproduzierbarkeit der Kehlnaht.« Und das sei wesentlich, denn beim Handschweißen könne je nach Schweißer das a-Maß variieren, bei einem sei die Naht überhöht, beim anderen zu kurz und der dritte produziere Spritzer. »Hier hilft die Automatisierung, denn wir riskieren keine Reklamationen«, so Edgard Arndt.

Das Teachen des Cobots erfolgt fast immer von Hand über die Free-Drive-Funktion. »Bei einer linearen, langen Naht kann man den Brenner auch maschinell über einen Joystick am Touch-Bedienfeld an die gewünschte Position bewegen. Dann ist auch der 45-Grad-Winkel der Brennerausrichtung absolut identisch«, erklärt Edgard Arndt.

In der Feinblechabteilung sind zwei Mitarbeiter für den Cobot geschult worden. Ralph Schröppel hat beobachtet, dass ein Kollege »sogar über Mittag mit dem Cobot testet und spielt. So muss es sein: Technik begeistert ausprobieren.« Das passt zur ›Philosophie‹ des Hauses, wie Inhaber Thomas Kaysser betont: »Wir haben schon 1984 das Laserschneiden vom Labor in die Werkstatt geholt, 1993 folgte das Laserschweißen. Solche Vorstöße sind eine Überlebensstrategie.«

Der Vater und Unternehmensgründer Hans-Paul Kaysser – er walzte sich nach dem Krieg sein Blech aus den 100-Barrel-Fässern der Alliierten – bezeichnete den Unternehmenszweck als »Apparatebau, Eisen- und Blechbearbeitung«, was der Sohn in die Moderne übersetzt hat: »Aus mechanischen Apparaten sind heute Systemlösungen mit Elektronik geworden.« Sich dafür dem technischen Fortschritt nicht zu verschließen, das ist im Erbgut des Unternehmens angelegt. Kaysser: »Wir leben lösungsorientiert und, wenn wir was machen, machen wir es gescheit.«

Schweisstec Halle 7, Stand 7113

Erschienen in Ausgabe: 06/2019
Seite: 164 bis 166