Die Geiger Fertigungstechnologie GmbH, die anspruchsvolle Dreh- und Frästeile für Antriebstechnik und Sensorik herstellt, setzt in ihren Werkhallen auf hochautomatisierte Roboter. Dabei steigen jedoch zunehmend die Anforderungen an Schnittstellen, die eine effiziente Zusammenarbeit zwischen Mensch und Anlage ermöglichen. Bei der Konstruktion einer neuen Roboterzelle an einer Werkzeugmaschine eines Fräszentrums im Frühjahr 2022 setzte das Unternehmen aus Pretzfeld daher auf Funktionsgriffe der Kraus & Naimer GmbH, Spezialist für Schalter, Funktionsgriffe und gehäuse sowie Touch-Panels. Die dreifarbig beleuchtbaren Griffstege zeigen mithilfe des Ampel-Systems den Beladezustand der Schubfächer für die Werkstückzu und ‑abführung an. Der integrierte Drucktaster ermöglicht dabei unmittelbar den abgesicherten Zugriff auf die Komponenten, ohne dass der Maschinenbediener auf ein zusätzliches Kontrollpult ausweichen muss.

Es ist kaum zu übersehen, wenn einer der Funktionsgriffe an der 5 m langen, automatisierten Roboterzelle die Farbe wechselt. Das Ampel-System zeigt eindeutig den Beladezustand der neun Schubfächer für die Werkstückzu- und -abführung an. Es ist soweit: Ein Fach ist fertig. Mit nur einem Handgriff entriegelt und öffnet ein Mitarbeiter das Schubfach, entnimmt das Blister mit den Fertigteilen und setzt ein neues mit Rohteilen ein. Das Fach wird geschlossen und sofort wieder über den integrierten Drucktaster am Griff freigegeben. Bei der Entwicklung der neuen Anlage der Geiger Fertigungstechnologie GmbH in Pretzfeld war klar, dass dieser Arbeitsablauf so einfach, effizient und sicher wie möglich gestaltet werden muss. Keine externe Warnleuchte, welche die Aufmerksamkeit des Maschinenbedieners erfordert, kein zusätzlicher Taster, der betätigt werden muss, und kein zeitaufwändiger Gang zu einem separaten Kontrollpult sollten mehr notwendig sein. Dank dieser reibungslosen Zusammenarbeit von Mensch und Roboter wird die angegliederte Fräsmaschine zuverlässig bestückt, um anspruchsvolle Komponenten für Klimakompressoren von Elektrofahrzeugen herzustellen.

 Hauseigene Anlagenkonstruktion setzt auf einfache Mensch-Maschine-Schnittstelle

„Mit rund 5,5 Millionen Präzisionsteilen für den Automotive-Bereich, die unsere Hallen pro Jahr verlassen, stellt die Roboterautomation das Herzstück unserer Produktionslinien dar“, berichtet Björn Bauer, Steuerungs- und Elektrotechniker bei der Geiger Fertigungstechnologie GmbH. „Umso wichtiger ist es daher, dass die Zusammenarbeit unserer Maschinenbediener mit den hochautomatisierten Roboterzellen reibungslos gelingt.“ Aus diesem Grund ist es ein Ziel der inhouse durchgeführten Werkzeug- und Anlagenkonstruktion, jede Fertigungslinie zu optimieren, um möglichst unkomplizierte und effiziente Kommunikationspunkte zwischen Maschinenbediener und Anlage zu implementieren.

Die Funktionsgriffe vom Typ FH04-LL der Kraus & Naimer GmbH aus Karlsruhe passen hier ideal ins Konzept. „Der besonders lange, abgerundete Griffsteg liegt nicht nur gut in der Hand, sondern leuchtet auch auffällig und kann somit von weitem auf den Betriebszustand einer Einheit aufmerksam machen“, weiß Andreas Hennig, Vertriebsleiter bei Kraus & Naimer. Auf diese Weise kann der Maschinenbediener die Produktivität des automatisierten Roboters mit einem Blick verfolgen und die entsprechenden Schubladen rechtzeitig füllen bzw. leeren, ohne auf eine zusätzliche Kontrollanzeige achten zu müssen.

 Robuste Materialien für optimale Funktion

„Der Farbeffekt wird mithilfe eines beleuchtbaren Kunststoffeinlegers aus PMMA realisiert“, erläutert Hennig den Aufbau der Funktionsgriffe. „Der durchscheinende Thermoplast zeichnet sich durch seine Robustheit und Kratzfestigkeit aus, was das Material zur optimalen Wahl für das raue Umfeld industrieller Produktion macht.“ Der Einleger ist auf einem widerstandsfähigen Griffsteg aus stranggepresstem Aluminium befestigt. Die beiden kurzen Griffschenkel – einer davon mit einem Drucktaster ausgestattet – sind aus glaskugelverstärktem Polyamid. Dieser Werkstoff empfiehlt sich aufgrund seiner besonders guten mechanischen Eigenschaften für Anwendungen wie Griffe, bei denen häufig Zug- und Druckkraft ausgeübt wird. Zudem entspricht der FH04-LL der Schutzklasse IP 65 und ist somit staub- und strahlwasserdicht. So kann der kompakten Elektronik auch eine raue und strapazierende Umgebung nichts anhaben.

Aus der Anschraubfläche des Griffschenkels wird beim FH04-LL standardmäßig eine 5 m lange Anschlussleitung herausgeführt. Auf Anfrage ist jedoch auch die Integration eines achtpoligen Steckers, die Anpassung der Grifflänge oder eine andere Beleuchtung möglich. „Nicht nur bei unserem umfangreichen Schaltersortiment gehen wir auf individuelle Kundenwünsche ein“, so Max Rauh, zuständig für den Vertrieb im süddeutschen Raum. „Die meisten Funktionsgriffe und -gehäuse können modifiziert und beschriftet werden. Im Austausch mit dem Kunden finden wir die passende Lösung aus dem Standardprogramm oder fertigen eine maßgeschneiderte Variante an.“ Darauf vertraut auch Geiger Fertigungstechnologie, wo bereits Hauptschalter von Kraus & Naimer im Einsatz sind. „Haptik und Funktion des Produkts haben uns einfach überzeugt und jeder Baustein, der unsere Fertigungslinien verbessert, macht uns das Leben leichter“, resümiert Bauer.