Alle zwei Minuten ein Pixbo

Ikea steht für günstige Preise. Der belgische Bettsofa-Hersteller Sedac kann sie bieten — die Integration einer Laser-Rohrschneidanlage in eine vollautomatische Roboterzelle macht es möglich.

Die Lasertechnik macht eine exakte Bearbeitung der einzelnen Profile für das Schlafsofa Pixbo möglich.

Möbel, die so günstig sind, dass viele Menschen sie sich leisten können - das ist das Erfolgsrezept von Ikea. Dafür müssen die Möbel nicht aus Billiglohnländern kommen: Der Klappmechanismus des Ikea-Bettsofas Ektorp Pixbo wird bei Sedac-Mecobel im belgischen Wevelgem gefertigt - in dem Land, dessen Lohnkosten zu den höchsten in Europa zählen. Stefaan Gantois, Direktor von Sedac-Mecobel: „Dank einer konsequenten Automatisierung sind unsere Produktionskosten so niedrig, dass sie Ikea-Preise ermöglichen."

Pixbo haben die Bettsofa-Spezialisten gemeinsam mit Ikea entwickelt. Stefaan Gantois: „Von Anfang an war uns klar, dass wir den gewünschten ‚Look‘ des Bettsofas nur mit Lasertechnik erzielen können." Zum Beispiel wäre es nicht möglich gewesen, die schlüssellochförmigen Öffnungen für die Befestigung des Tragegewebes auszustanzen: Das Vierkantrohr des Rahmens hätte sich verformt und das Gewebe nicht mehr eingehakt werden können.

Per Roboter zur Biegestation

Roboter-Entnahmestation an der TruLaser Tube: Weitestgehend vollautomatisch werden auf der Fertigungsstraße täglich 240 Rahmen für Pixbo-Bettsofas produziert.

Der Einsatz einer Laserschneidanlage war also der Ausgangspunkt bei der Planung der Fertigungsstraße. Doch kollidierte das mit dem geplanten hohen Automatisierungsgrad - die anwendungsspezifische Anbindung einer TruLaser Tube an eine Roboterzelle musste erst noch realisiert werden. Vor allem die Entnahme der zugeschnittenen Rohre aus der Laserschneidanlage stellte die Anlagenplaner vor eine Herausforderung: Das automatische Entnehmen beschränkt sich in der Regel darauf, die Teile auf einer Palette zu stapeln. Auf große Genauigkeit kommt es dabei nicht an. Doch bei Sedac sollte die Automatisierung durchgängig sein. Der Roboter sollte die zugeschnittenen Rohre aufnehmen und direkt in eine Biege- und Schweißstation einschleusen. Die Rohre mussten also in einer exakt definierten Position von der TruLaser Tube bereitgestellt werden.

Hohe Taktung für kleine Preise

Der Bearbeitungskopf in der TruLaser Tube: Die Laser-Schneidanlage gibt den Takt vor und teilt den anderen Steuerungen der Fertigungszelle mit, wann ein Teil fertig ist und um welches es sich handelt.

Für die Lösung dieser Aufgabe wandte sich Gantois an V.A.C. Machines aus Brügge, exklusiver Vertreter von TRUMPF in Belgien. V. A.C. nahm die Herausforderung an und entwickelte für Sedac die weltweit erste Roboter-Entnahmestation für eine Laser-Rohrschneidanlage. Die Lasermaschine gibt dabei den Takt für die restliche Anlage vor, wie Pedro Vanrijckeghem, Produktmanager bei V.A.C. für TRUMPF Laseranlagen, erläutert: „Über die konfigurierbare digitale Schnittstelle, mit der jede Laseranlage von TRUMPF ausrüstbar ist, teilt sie den anderen Steuerungen der Fertigungszelle mit, wann ein Teil fertig ist und um welches es sich handelt." Momentan liegt der Takt bei zwei Minuten und 13 Sekunden. Doch er soll noch schneller werden. Gantois: „Die TruLaser Tube 5000 ist die schnellste Maschine, die wir bekommen konnten. Durch die Optimierung der Bearbeitungsstrategie können wir den Laserschneidprozess sogar noch beschleunigen. Unser Ziel ist ein Arbeitstakt von zwei Minuten."

Exakt positioniert

Dem Roboter mitzuteilen, dass ein Bauteil die Laseranlage verlassen hat, war die eine Aufgabe. Die andere bestand darin, dem Robotergreifer das Bauteil auf einer definierten Position „anzubieten". Erschwerend kam hinzu, dass für den Gesamtrahmen insgesamt sieben unterschiedliche Bauteile auf der TruLaser Tube gefertigt werden. „Nachts und am Wochenende läuft die Maschine völlig allein, ohne Zutun eines Menschen", betont Stefaan Gantois.

Jedes Teil muss der Roboter in der für den folgenden Prozess richtigen Position greifen. Die passende Stellung der zugeschnittenen Rohre auf X- und Y-Ebene konnte durch die Programmierung der TruLaser Tube erreicht werden: Die Dreheinheit der Werkzeugmaschine richtet das bearbeitete Bauteil vor dem Freischneiden im benötigten Winkel aus. Die Positionierung entlang der z-Achse erfolgt auf einem von V.A.C. konstruierten Ablagetisch. Angetrieben von einem Servomotor schiebt er die Bauteile in die jeweils benötigte Lage. Der Roboter greift die bearbeiteten Rohre und setzt sie millimetergenau in die Biege- und Schweißstation. Täglich entstehen so 240 Rahmen. Über einen Zeitraum von fünf Jahren ergibt das 500 000. Viele weiche Sitzmöbel für ruhebedürftige Menschen. Und dabei so günstig, dass es sich tatsächlich viele Wohnzimmereinrichter leisten können.

Alle zwei Minuten ein Pixbo