Mit 2250 Mitarbeitern produziert und entwickelt Neue Halberg-Guss an den Standorten Saarbrücken und Leipzig Zylinderkurbelgehäuse, Zylinderköpfe für industrielle Motoren aus Gusseisen und gegossene Kurbelwellen. Dabei reicht die Produktpalette vom filigranen Dreizylinderblock für Pkw bis hin zu großvolumigen V8-­Aggregaten für Nutzfahrzeuge. Dazu kommen Lagertunnel aus Sphäroguss sowie Bedplates aus Aluminium.

„Letztendlich haben wir uns für zwölf der neuen Foundry-Roboter der KR-Quantec-Reihe entschieden“, erläutert Koch. Dabei handelt es sich um schlanke 6-Arm-Knickarmroboter, die bei einer Traglast bis 300 kg und einer Reichweite bis 2500 mm trotzdem wenig Platz benötigen – sprich wertvolle Fläche sparen – und darüber hinaus für den Einsatz in heißer Um­gebung prädestiniert sind. Hinzu kommen weitere elf Kleinroboter vom Typ ‚KR 5 arc‘ mit einer Traglast von je 5 kg und einer Reichweite von maximal 1412 mm sowie zwei ‚KR 6 R900 sixx‘ mit 6 kg Traglast und 901 mm Reichweite.

Die ersten Roboter im Montageprozess sind die Foundry-Roboter. Sie entnehmen zunächst den kompletten Kernsatz – bestehend aus Wassermantel, Ausgleichswellen, Kanal-Kernen, Wasserpumpen-Kern, Thermostat-Kern, Rad-Kern, Kurbelraum-Kernen und einem Sohle-Kern – aus der Kerngießmaschine und legen diese auf den Dreh­tischen Nr.1 und 2 ab. Diese Tische ­drehen anschließend um 180 ° zu den kleineren beziehungsweise flexibleren 5-kg-Robotern. Sie entgraten und montieren den Thermostat-Kern und setzen in höchster Präzision Bohrungen an der Wasserpumpe, am Rad- und Kurbelraum, am Wassermantel-Kern sowie am Kurbel- und Sohle-Kern – und dies über Kopf, seitlich am Sockel sowie stehend.

Nach Abschluss dieser Arbeiten und nachdem die beiden Drehtische wieder in die Ursprungsposition zurückgedreht haben, nehmen drei Roboter aus der KR-Quantec-Serie die Einzelkerne auf und legen sie auf einem dritten Drehtisch ab. Hier erfolgt die Montage aller Teile zum kompletten Paket. Nach einer abermaligen 180°-Drehung stellen zwei weitere der 300-kg-Roboter das komplett montierte Paket ab. Der nächste Roboter entnimmt das Paket und fährt mit ihm unter die stationäre Schraubstation. Im Anschluss an das Verschrauben legt der 6-Achser es auf dem Drehtisch Nr. 4 ab, der das komplett montierte Paket zur so genannten Schlichtezelle dreht. Dort angekommen nimmt ein KR 300 das Paket auf und taucht es in die Schlichte. Durch Schwenken und Drehen stellt er dabei den gleichmäßigen Auftrag der Schlichte sicher und lässt das Paket anschließend abtropfen.

Die unterschiedlichen Robotertypen harmonieren in der Anlage wie ein Orchester.

© Kuka Roboter

Da der Schlichtevorgang mit 90 Sekunden länger dauert als die Komplettmontage der Kernpakete (60 Sekunden), sind zwei Schlichte-Roboter gleichzeitig im Einsatz, die auf diese Weise ideale Taktzeiten garantieren. Anschließend wird das geschlichtete Paket zurück auf den Drehtisch gelegt und abermals um 90° zu einer manu­ellen Kontrollstation gedreht. Nach der Freigabe durch den Werker nimmt der letzte Roboter im Ensemble die Kernpakete auf und legt sie in einem Regal mit acht Plätzen ab. Sind diese alle mit nassen, geschlichteten Kernpaketen befüllt, werden die Regale in den Trockenofen gefahren, bevor die fertigen Produkte ihren Platz im Hochregallager einnehmen.

Gesteuert werden die 25 Roboter durch eine übergeordnete SPS, von der sie ihren jeweiligen Fahrauftrag erhalten. Diese überwacht zudem die Arbeitsbereiche und gibt sie zwischen den Robotern frei.

„Die roboterbasierte Anlage hat bei uns zu einem Produktivitäts- und Qualitätszuwachs von jeweils 50 % geführt“, bilanziert Koch. Heute montiert das Roboter-Orchester pro Anlage rund 400 Kernpakete pro Schicht. Zudem konnten die Produktionskosten signifikant gesenkt werden. Auf den Anlagen lassen sich zwei verschiedene Typen von Kernpaketen ohne Greiferwechsel montieren. Dazu muss lediglich das Programm speziell gewechselt werden. „Aufgrund der guten Erfahrungen planen wir eine weitere Anlage mit einem etwas kleinerem Ensemble von insgesamt elf Robotern“, gibt Koch einen Blick in die Zukunft. Auch hier sollen die Roboter für die Entnahme, das Entgraten, Montieren und Schlichten zum Einsatz kommen.

Autorin: Laura Schwarzbach ist Pressereferentin bei Kuka Roboter in Augsburg.