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Universal Robots

Kollaborierende Roboterarme

| Redakteur: Peter Reinhardt

Mit kollaborierenden Roboterarmen konnte Glidewell Laboratories die Durchlaufzeit vom Gebissabdruck bis zur fertigen Krone um über 25 Prozent reduzieren. Ohne Berührungsängste arbeiten dafür Mitarbeiter und Roboter Hand in Hand.

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Hand in Hand: Automatisierungsingenieur Daniel Phee nutzt eine Kombination aus Skript und Teachverfahren, um die UR5-Roboter zu programmieren.
Hand in Hand: Automatisierungsingenieur Daniel Phee nutzt eine Kombination aus Skript und Teachverfahren, um die UR5-Roboter zu programmieren.
( Bild: Universal Robots )

Normalerweise wartet ein Zahnarzt vom Versenden des Abdrucks eines Patientengebisses an das Labor fünf Tage, bis die fertige Krone zurückkommt. Diesen Prozess wollte Glidewell Dental Laboratories verkürzen. Dafür verantwortlich: David Leeson, Technischer Leiter bei dem Anbieter von Dentallaborprodukten und -dienstleistungen. Der hatte bei seinen Recherchen nach passenden Automatisierungslösungen die kollaborierenden Roboterarme von Universal Robots entdeckt: „Ich verfolgte die Entwicklung dieser Leichtbauroboter schon eine ganze Zeit. Und als ich hörte, dass Universal Robots bei BMW eingesetzt wird, war das ein Vertrauensbeweis für diese neue Robotertechnik.“ 2013 wurde der erste UR5-Roboter angeschafft, aktuell wartet er auf die Auslieferung des siebten Roboters.

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Ohne Unterbrechungen

Jeder einzelne der installierten Roboterarme entnimmt die zu bearbeitenden Kronen aus Dispensern mit Rohlingen und führt diese jeweils vier Fräsmaschinen zu. Nach einem Fräszyklus von zehn Minuten werden die Teile wieder entnommen und auf einem Transportband platziert. Eine Sichtkamera überwacht diesen Prozess und kommuniziert bei Bedarf mit den Robotern. Sobald ein Dispenser leer oder blockiert ist, führt das Visionssystem den Roboter zu einem Arbeitsablauf an einer Krone in einem anderen Farbton. So ist für eine unterbrechungsfreie Fertigung gesorgt, während das Dispenserproblem in der Zwischenzeit von einem automatisch alarmierten Maschinenbediener gelöst wird.

Dynamischer Teilefluss

Bei zehn Minuten Fräszyklus war es für Glidewell seit jeher uneffektiv, Bediener an den Maschinen zu platzieren, um diese zu be- und entladen. Stattdessen füllte das Labor die Kronen ursprünglich in Batches zu je 15 Stück, die nur alle zwei Stunden ausgetauscht werden mussten. „Mit den Robotern können wir jetzt jeden einzelnen Rohling sofort in die Fräse einsetzen, wenn die CAD-Daten aus dem Scan vorliegen, ohne auf das Eintreffen der übrigen 14 warten zu müssen, die der Bediener in den 15er-Block einsetzte“, erläutert Leeson. Durch den dynamischen Einzelteilefluss des Roboters konnte die Produktionsdurchlaufzeit von 28 auf 17 Stunden reduziert werden.

Aufgrund des optimierten Fertigungsprozesses spart Glidewell zudem zwei Bediener je Schicht im Fräsraum. „Wir arbeiten rund um die Uhr. Der Roboter entlastet unsere Mitarbeiter, die sich auf die komplexeren Aufgaben konzentrieren können. Auch das wirkt sich insgesamt positiv auf die Produktqualität aus“, erklärt Leeson.

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