Der Roboter holt die fertigen Holzkisten am Ende der Palettennagelmaschine ab und stapelt sie dann auf.

Der Roboter holt die fertigen Holzkisten am Ende der Palettennagelmaschine ab und stapelt sie dann auf.Kuka

Viele kleine Betriebe stehen der Automatisierung mit Robotern nach wie vor skeptisch gegenüber. Zu komplex und viel zu teuer – das sind die Argumente, die oftmals gegen den Einsatz eines Roboters ins Feld geführt werden. Familie Gerich aus dem oberbayerischen Nassenfels hat keine Angst vor der Automatisierung. Ganz im Gegenteil: Der Drei-Mann-Betrieb hat sich die Konsolvariante eines Kuka Roboters als flexiblen Helfer für die Palettenherstellung ins Haus geholt.

Ein Roboter für die Kleinserienfertigung?

Neben einem Gatter-Sägewerk betreiben die Gerichs eine auftragsbezogene Palettenherstellung. Die Familie hat nicht vor, in die große Serienfertigung einzusteigen, sondern möchte sich auf die individuelle Kleinserienfertigung konzentrieren. Die dafür eingesetzte Paletten-Nagelmaschine, die aus einzelnen Holzbrettern eine fertig vernagelte Palette herstellt, sollte am Maschinenausgang mit einer automatischen Abstapelung ausgestattet werden. „Unser Wunsch war es, die Anlage durch nur eine Person bedienen zu können“, erklärt Xaver Gerich, Seniorchef des Unternehmens. Diese Person sollte für das Einlegen der Holzteile in die Maschine zuständig sein und gleichzeitig für das Bereitstellen des Ausgangsmaterials an der Maschine. Darüber hinaus lautete die Aufgabenstellung, schnell und flexibel auf wechselnde Kundenaufträge reagieren und in kurzer Zeit einen individuellen Palettentyp produzieren zu können. In der Vergangenheit mussten immer zwei Personen die Paletten-Nagelmaschine bedienen. Problematisch daran war, dass an anderer Stelle im Unternehmen dadurch die Produktion unterbrochen werden musste, solange der zweite Mitarbeiter an der Nagelmaschine gebunden war. Die Idee, die Arbeitsabläufe mit einem Roboter zu vereinfachen, entstand im Gespräch mit Kuka Außendienstmitarbeiter Michael Haas.

Roboter macht Produktion effizienter

Bei der Palettenherstellung muss ein Mitglied der Familie Gerich zunächst das Rohmaterial bereitstellen. Die Palettenklötze werden in Magazinen in der Maschine aufgefüllt, die Bretter für die Paletten am Maschineneingang händisch in die Zuführvorrichtungen eingelegt. Dabei müssen verschiedene Palettentypen berücksichtigt werden. Die Maschine vernagelt zuerst die sogenannten Palettendecks. Danach werden die Klötze zu Kufen verarbeitet. An der nächsten Station kappt die Maschine alle vier Ecken der Palette gleichzeitig mit vier automatischen Gehrungssägen. Schließlich werden die Paletten zur Ausricht- und Aufrichtstation transportiert. Hier holt der Roboter vom Typ KR210L180 K die fertigen Teile ab und stapelt sie dann auf.

Platzsparend stapeln

Im Vergleich zu herkömmlichen Abstapelautomaten ist mithilfe des Roboters das Drehen der Paletten möglich. Die Paletten lassen sich Rücken an Rücken stapeln und somit platzsparend ineinander verschachteln. Sie lassen sich aber auch 1:1 übereinander stapeln. Der Universal-Pneumatikgreifer des Roboters passt sich der gewählten Palettenform an und kommt so mit allen Breiten und Längen zurecht. Greifer, Wendevorrichtung und Auslaufband konstruierte, baute und montierte die Firma Kessler aus Eggenfelden. „Die komplette Anlage ist flexibel programmierbar und schnell auf die anderen für die Familie Gerich relevanten Palettenmodelle umzurüsten“, erklärt Michael Haas. Die universelle Eingabe findet am Bediengerät des Roboters statt. Vom Kuka Control Panel aus werden Länge, Höhe und Breite der Paletten festgelegt. Die Base des Aufnahmepunkts (gerade und gewendet) und des Stapelablagepunkts berechnet der Roboter automatisch und verschiebt diese dementsprechend. Nach der Ablage der Palette wird die Höhe des Stapels gemessen. Dementsprechend werden die Toleranzen automatisch in der Höhenregelung ausgeglichen.

Schwierige Umgebungsbedingungen sind kein Problem

„Die Realisierung dieser Anwendung wäre mit konventioneller Technik nicht möglich. Diese Vielzahl an realisierbaren Programmvarianten, die unterschiedlichen Palettengrößen und Verschachtelungen kann nur das Robotersystem bewerkstelligen“, weiß Frank Zimmermann, Key Technology Manager bei Kuka Roboter. „Der Nagelmaschinen-Hersteller konnte die Variantenvielfalt mit seiner konventionellen Technik nicht abdecken und denkt mittlerweile auch an eine Integration der Robotertechnologie in seinen Anlagen nach“, ergänzt Michael Haas.

Im Familienunternehmen steht der Roboter nur unter einer leichten Überdachung. Bei Bedarf kann ein Warmhalteprogramm angewählt werden, das bei niedrigen Temperaturen für die volle Leistungsfähigkeit sorgt. „Wenn der Roboter im Winter bei Temperaturen um den Gefrierpunkt arbeiten muss, schaltet er bei Produktionsbeginn in ein Warmfahrtprogramm“, erläutert Frank Zimmermann.

Die Familie Gerich hat den Sprung ins kalte Wasser gewagt. Mit Robotertechnik war keiner der drei vertraut. Nach einem einführenden Roboterkurs bei Kuka in Gersthofen und die Einweisung vor Ort aber wird das System mittlerweile von allen Familienmitgliedern beherrscht. „Wir sind richtig stolz, in eine solche Zukunftstechnologie investiert zu haben“, erklärt Sieglinde Gerich. „Der Roboter erleichtert uns die Arbeit erheblich.“ Vielleicht kommt in Nassenfels bald ein zweiter Roboter zum Einsatz – denn momentan wird die Nagelmaschine noch manuell beladen. Doch Xaver Gerich träumt inzwischen von einer automatisierten Roboterbeladung. Kuka wird in jedem Fall wieder mit von der Partie sein.