Fertigungsautomatisierung | 6. Januar 2022

Ein ABB-Roboter als Farbenjongleur

Mit Robotik Lacke schneller zum Serieneinsatz

Für mehr Effizienz und den Schutz der Mitarbeitenden sind Roboter mittlerweile bei Lackiervorgängen üblich, etwa in der Automobilindustrie, nicht jedoch in vorgelagerten Prozessen wie der Entwicklung von Farben und Lacken. Der Lackproduzent PETER / LACKE hat in seinem neuen Technikum erstmals einen Industrieroboter von ABB implementiert und somit eine flexible Testanwendung geschaffen, die dem realen Abbild seiner Kunden sehr nahekommt. So lassen sich Validierungen signifikant beschleunigen.

Die PETER / LACKE Holding GmbH ist ein klassischer „Hidden Champion“. Gegründet 1906, produziert das Unternehmen mit seinen mehr als 600 Mitarbeitenden heute in neun Ländern weltweit – und zählt namhafte Größen aus den Segmenten Automotive, Lifestyle und Glas zu seinen Kunden. Erst kürzlich wurde am Stammsitz im ostwestfälischen Hiddenhausen ein neues Technikum zur Entwicklung von Farben und Lacken fertiggestellt. Unterstützt werden die Mitarbeitenden vor Ort dabei erstmals von einem Lackierroboter – dem hochflexiblen und präzisen IRB 5510 von ABB.

„Da viele unserer Kunden mit Robotern lackieren, bestand schnell Konsens darin, dass wir für unser neues Technikum ebenfalls in Robotik investieren. Ziel war es, die Lackierprozesse unserer Kunden so repräsentativ wie möglich abzubilden. Dabei lag ein großer Fokus auf der Automobilbranche, die einerseits den höchsten Automatisierungsgrad aufweist und andererseits unser größtes Kundensegment darstellt“, betont Frank Zucht, Director Global Application bei PETER / LACKE.

Schnell, flexibel und für jeden Einsatz gewappnet: Der Lackproduzent PETER / LACKE hat sich im Rahmen der Lackentwicklung für Robotik entschieden. Kernelement der neue Testanwendung bildet der Lackierroboter IRB 5510 von ABB, der mit unterschiedlichen Lackierpistolen und einem Hochrotationszerstäuber ausgestattet ist.

Flexible Anpassbarkeit an die jeweilige Kundenanforderung

Sobald ein neues Kundenprojekt bei PETER / LACKE startet, werden die exakten Lackierparameter des Kunden abgefragt. Anschließend finden in der Anwendungstechnik Vorversuche mit den unterschiedlichen Parametern und Lackeinstellungen statt. Das jeweils beste Ergebnis nimmt der technische Außendienst mit zum Kunden, um es auf dessen Anlagen transferieren zu können. Ziel ist es, ein serientaugliches Ergebnis in möglichst kurzer Zeit zu erzielen, ohne die Kundenprozesse in der Serie zu beeinträchtigen. Weil jedoch relativ neue Lackierverfahren – wie etwa über einen Hochrotationszerstäuber – bis dato nur eingeschränkt in der hauseigenen Versuchswerkstatt simuliert werden konnten, waren weitere Test beim Kunden unumgänglich. Dies wiederum verlängerte die Zeit für die Validierung entsprechend.

Um daher alle unterschiedlichen Lackier-Applikationen, die die Kunden von PETER / LACKE einsetzen, abbilden zu können, war eine flexible Robotik-Lösung gefragt: „Wir benötigten die Möglichkeit, schnelle Wechsel der Applikationsmethode vorzunehmen, etwa von pneumatischer Zerstäubung auf eine Hochrotationsglocke und umgekehrt, da wir keinen Serienbetrieb haben, sondern täglich neue Aufgabenstellungen abarbeiten“, fährt Frank Zucht fort.

Dank Schnellwechselsystem lassen sich die unterschiedlichen Zerstäuber in kürzester Zeit austauschen. Zur Versorgung mit Ein- oder Zweikomponentenlacken steht eine geregelte Anlage zur Verfügung.

Validierungen signifikant beschleunigt

Um diese Herausforderung zu meistern, wandte sich PETER / LACKE an die L&S Oberflächentechnik GmbH & Co. KG – ein Unternehmen mit langjähriger Erfahrung in der Implementierung von Lackiersystemen. Nach eingängiger Analyse und Vorprojektierung setzte L&S eine entsprechende Robotik-Lösung in nur zwei Monaten um. Sie besteht aus dem Lackierroboter IRB 5510 von ABB, der mit verschiedenen Applikationssystemen, diversen Lackierpistolen und einem Hochrotationszerstäuber ausgestattet ist. Dank Schnellwechselsystem lassen sich die unterschiedlichen Zerstäuber in kürzester Zeit austauschen. Zur Versorgung mit Ein- oder Zweikomponentenlacken steht eine geregelte Anlage zur Verfügung. Darüber hinaus können verschiedene Pumpen bzw. Druckgefäße für Kleinstmengen angeschlossen werden.

Ebenso maßgeblich für die zügige Projektumsetzung war unter anderem der Einsatz der Simulations- und Offline-Programmiersoftware RobotStudio® von ABB, mit der die komplette Roboteranlage in einer virtuellen 3D-Umgebung erstellt, simuliert und getestet werden konnte.

Damit ist das Unternehmen in der Lage, auch komplexere 3D-Teile, die vorher manuell lackiert werden mussten, automatisiert zu lackieren.

„Den größten Vorteil der neuen, robotergestützten Anlage sehen wir darin, dass PETER / LACKE nun in der Lage ist, auch komplexere 3D-Teile, die vorher manuell lackiert werden mussten, automatisiert lackieren zu können – mittels pneumatischer Zerstäubung oder Hochrotation. Beide Verfahren lassen sich dabei mit und ohne elektrostatische Unterstützung ausführen“, sagt Peter Hornschu, Vertriebsleiter bei der L&S Oberflächentechnik GmbH & Co. KG. „Damit kann exakt wie in der realen Umgebung des Kunden getestet werden – was wiederum die Zeit für die Validierung signifikant verkürzt.“

Der Einsatz einer robotergestützten Testapplikation hat sich für PETER / LACKE gleich doppelt gelohnt. Neben der Möglichkeit schneller und vielseitiger zu testen und damit schneller in die Serienreife seiner Lacke zu gehen, hat sich mit dem Wegfall manueller Verfahren auch die Sicherheit für die Mitarbeitenden erhöht. Kaum verwunderlich, dass das Unternehmen auch in Zukunft auf Robotik setzt: „Wir sind sehr zufrieden mit dieser neuen Lösung. Damit konnten wir für uns ganz neue Anwendungen erschließen. Zudem planen wir, ein weiteres Lackierverfahren speziell für den Einsatz von Wasserlacken zu integrieren. Wir werden auch weiterhin genau beobachten, wie wir Robotik für die Entwicklung zukünftiger Lacke nutzen können. Ich sehe hier enormes Potenzial“, so Frank Zucht abschließend.


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