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06.08.2020

Möbellackierung

Möbellackierung, Holzlackierung, Automatisierungstechnik: 25.03.2014

Auf Qualität sitzen

Möbelhersteller nimmt Lackierroboter für die Holzbeschichtung in Betrieb und steigert den Durchsatz

Um die Lackierqualität zu verbessern und die Effizienz zu erhöhen, hat das Unternehmen Kusch+Co in neue Lackiertechnik investiert. Ein Karussellroboter von CMA beschichtet jetzt Stuhl- und Tischbauteile aus Holz. Dank Self-Teaching und Teach-In ist er intuitiv zu programmieren und besonders bei der gegebenen Werkstückvielfalt interessant.

Der Karussellroboter "GR-650 G" von CMA ist eine Kombination aus einem Roboter mit sechs Achsen und einem Karussell zur Werkstückaufnahme. Quelle: CMA

Der Karussellroboter "GR-650 G" von CMA ist eine Kombination aus einem Roboter mit sechs Achsen und einem Karussell zur Werkstückaufnahme. Quelle: CMA

Seit 75 Jahren fertigt Kusch+Co hochwertige Sitzmöbel und Tische am Standort Hallenberg im Sauerland. Jährlich werden hier auf einer Fläche von rund 40.000 m² etwa 350.000 Sitzmöbel und Tische produziert. Im Fertigungsbereich war das Lackier- und Trocknungsverfahren in die Jahre gekommen und die Oberflächenqualität ließ immer öfter zu wünschen übrig: "Wir mussten viel manuell nacharbeiten, um unsere hohen Standards zu halten", erklärt Frank Madei, Produktionsleiter des Hallenberger Betriebs. "Außerdem wollten wir den Durchsatz in der Lackiererei langfristig steigern und die Umweltfreundlichkeit und Wirtschaftlichkeit der Produktion verbessern." Im Oktober 2013 nahm man in Hallenberg eine neue automatische Lackierstraße in der Holzbearbeitung in Betrieb und setzt auf die Lackierung mit UV-Systemen. Wesentlicher Bestandteil der neuen Technik ist – neben einem Trocknungstunnel und optimierten Produktaufnahmen – der Karussellroboter "GR-650 G" des italienischen Fabrikats CMA. Das Modell ist eine Kombination aus einem Roboter mit sechs Achsen und einem Karussell zur Werkstückaufnahme.

INFO

Features des eingesetzen Lackiersystems:

Der Karussellroboter ist eine flexible Insellösung zur Lackierung von komplexen 3D-Geometrien in kleinen und mittleren Losgrößen und eine Alternative zu der klassischen Durchlaufanlage, der ohne Fördertechnik auskommt. Der sechsachsige Roboter hat zwei integrierte Servoantriebe zum Drehen der Karussellarme und zum Positionieren des Werkstücks auf dem Drehteller des Karussellarms. Die Aufnahmetechnik beschränkt sich auf drei Gehänge je Werkstück, um einen kontinuierlichen Ablauf sicherzustellen. Durch den Karussellroboter wird der mit Overspray belastete Lackierbereich von der Förderstrecke für die Trocknung entkoppelt. Das bedeutet für Betreiber letztlich weniger Wartungsaufwand.

Automatische Teileerkennung:

Der Roboter kann mit dem System zur automatischen Teilerkennung "ADPS" und einer Programmgenerierung erweitert werden. Die Lackierprogramme für 2½-D-Werkstücke wie z.B. Treppenstufen, Küchenfronten oder Garagentore werden automatisch generiert, hier entfällt der Programmieraufwand komplett, da sich das Robotersystem völlig automatisch programmiert.

Perfekt für kleine Losgrößen

Mit dem "GR-650 G" lassen sich in der Standardausführung auf rund 5 x 5 m Fläche Werkstücke mit bis zu 1 m Durchmesser lackieren. "Das Modell ist vor allem für kleine und mittlere Losgrößen geeignet, da man das Gerät einfach vor eine Spritzwand stellen kann. Ein Boden- oder Deckenförderer ist nicht erforderlich", erklärt Martin Berghoff, Vertriebsleiter der deutschen CMA Roboter GmbH. Zum Be- und Entladen des Karussells steht der Werker geschützt hinter dem Roboter. Das Karussell verfügt über drei bzw. vier Arme, die mit einer drehbaren Werkstückaufnahme ausgestattet sind. Die Drehwinkel sind frei wählbar, somit entspricht die Werkstückdrehung einer zusätzlichen Achse. Für die Wahl des "GR-650 G" sprach bei Kusch+Co vor allem die einfache und bedienerfreundliche Programmierung im Self-Teaching und Teach-In. "Mit der Self-Teaching-Methode, also einer Bahnprogrammierung per Handführung, kann sehr schnell und ohne weitere Computerkenntnisse ein Lackierprogramm erstellt werden", erklärt Berghoff. Zeitaufwändige Schulungsmaßnahmen entfallen, weil das notwendige Know-how bei einer Einweisung vermittelt werden kann, so der CMA-Vertriebsleiter. Darüber hinaus kann der Roboter auch über Teach-In bzw. traditionell über Point-to-Point programmiert werden, zudem ist eine Kombination der Programmiermethoden möglich. So werden bei Kusch+Co jetzt flächige Konturen im Point-to-Point programmiert und komplexe Konturpassagen im Self-Teaching erstellt und zu einem Lackierprogramm zusammengefügt. "Die Programmiermethode ‚Self-Teaching‘ ist besonders bei einer sehr großen Werkstückvielfalt und kleinen Losgrößen interessant, weil die Erstellung der Lackierprogramme im Point-to-Point-Verfahren sehr zeitaufwändig ist und die Mitarbeiter einen hohen Ausbildungsstand haben müssen", erklärt Martin Berghoff. "Bei ständig wechselnden Produkten ist das Self-Teaching erheblich effizienter, weil die Programme einfacher erstellt werden und damit das langfristig kostengünstigere Verfahren ist."

Der für das Self-Teaching optimierte mechanische Aufbau des Roboterarms wird pneumatisch balanciert, sodass der Roboter während des Teachens leicht zu führen ist. Für die Applikation des UV-Lacks entschied man sich bei Kusch für eine elektrostatische Pistole mit Außenaufladung. "Das war ein Kompromiss, um auf der einen Seite den Auftragswirkungsgrad durch den Umgriff zu erhöhen und auf der anderen Seite den einfachen Aufbau und das Handling einer konventionellen Lackiertechnik, zu behalten", erklärt CMA-Vertriebler Berghoff die Neu-Installation. "Aufgrund der Restfeuchte im Holz wird die notwendige Leitfähigkeit für Elektrostatik hergestellt." Nach dem Auftragen des UV-Lacks werden die Werkstücke zunächst mit Infrarot zum Aufnehmen der Feuchte bestrahlt und dann per UV-Strahler getrocknet. Die gesamte Oberfläche Holz wurde durch den Umbau um rund 1000 m² verkleinert. Um dennoch den gleichen Ausbringungsgrad zu erreichen, arbeitet man bei Kusch nun bei Bedarf im Zwei- und Dreischichtbetrieb. Die gesamte Maßnahme in der Oberfläche Holz mit neuem Roboter, dem Trocknungstunnel und den verbesserten Aufnahmen wird eine Einsparung von rund 150.000 Euro pro Jahr erzielen – die Amortisationszeit liegt, so die Geschäftsführung, unter zwei Jahren. "Die Leistung der Anlage in Bezug auf die Effizienz und Qualität ist nach den ersten Erfahrungen sehr gut", so die Stellungnahme des Unternehmens nach der Inbetriebnahme. Das Umsetzen der Werkstücke vom Karussellarm auf den Trocknungsförderer erfolgt bei Kusch zurzeit noch manuell. Im Laufe des Jahres plant man in Hallenberg eine automatische Übergabestation, mit der die Stühle auf die Förderstrecke übergesetzt werden. 

Kusch+Co GmbH & Co. KG, Hallenberg, Frank Madei, Tel. +49 2984 300-0, f.madei@kusch.de, www.kusch.com; CMA Roboter GmbH, Unterföhring, Martin Berghoff, Tel. +49 89 99216131, Mobil +49 152 2940 3344, berghoff@cmaroboter.de, www.cmaroboter.de

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