Cobot besprüht Lautsprechermembran und steigert Qualitätsindex um 50 %

Auf einen Blick 

Um seine Produktivität zu steigern und gleichzeitig die Qualität seiner Audiogeräte zu steigern, setzt beyerdynamic auf kollaborierende Roboter in der Beschichtung von Lautsprechermembranen. Der Prozess wurde für die Automatisierung in zwei Aufgabenbereiche geteilt. In einer Pick and Place Anwendung platziert ein UR5 Roboter mit einer integrierten Robotiq Wrist Camera und einem Robotiq 2-Finger Greifer einen geschweißten Kopfhörerlautsprecher auf einem Drehmotor. Daraufhin übernimmt ein UR3 mit integrierter Sprühpistole den Spraying-Prozess und veredelt die Membran des Lautsprechers durch Aufsprühen eines Dispersionsmediums. Durch den Einsatz der Roboter konnte die Produktivität an dieser Stelle der Fertigung um 50 Prozent gesteigert und auch die Qualität der produzierten Teile deutlich verbessert werden

Die Herausforderung

Als Traditionsunternehmen, das überwiegend in Deutschland produziert, stand beyerdynamic vor der Herausforderung, seine Produktivität bei gleichbleibenden Kapazitäten um 50 Prozent zu steigern, ohne dabei die Qualitätsstandards der Marke zu vernachlässigen. Dies ist bei besonders filigranen Arbeitsschritten, die zum größten Teil in Handarbeit ausgeführt werden, nicht ohne weiteres möglich, ohne die Prozessstabilität zu gefährden. So müssen an einer Stelle innerhalb der Produktionsabfolge die Membranen der Lautsprecher durch die Beschichtung mit einem Dispersionsmedium verfeinert werden. Bis zur Automatisierung führten drei Mitarbeiter diesen Prozess manuell aus, indem sie das Medium mit einem Pinsel auf die Membran auftrugen. „Natürlich ist es für den Menschen unmöglich, über lange Zeit hinweg immer gleichmäßig ´zu pinseln´. Irgendwann wird ein Strich nun mal dicker und ein anderer dünner. Entsprechend wiesen unsere Membranen starke qualitative Schwankungen auf“, sagt Jörg Lang, Produktionstechniker bei beyerdynamic.

Die Lösung

Nachdem UR Roboter den Audio-Elektronik-Hersteller bereits in der Qualitätskontrolle überzeugt hatten, wollte das Unternehmen auch in seiner Produktion auf die bewährten Cobots setzen. Zwei kollaborierende Roboter von Universal Robots, ein UR3 und ein UR5, unterstützen heute die Mitarbeiter bei der Beschichtung der Lautsprechermembranen. Ein Mitarbeiter platziert einen geschweißten Kopfhörerlautsprecher hierfür auf einer vordefinierten Fläche, die das Sehfeld der Kamera repräsentiert, die im Roboterarm integriert ist. Mit Hilfe einer Robotiq Wrist Camera und eines Robotiq 2-Finger Greifers nimmt ein UR5 Roboterarm den Lautsprecher von dort auf und legt diesen auf einen Drehmotor. Ein UR3 mit einer integrierten Sprühpistole übernimmt dann den Spraying-Prozess und beschichtet die Membran durch Aufsprühen des Dispersionsmediums. Im Anschluss legt der UR5 mit dem Robotiq Greifer den beschichteten Lautsprecher auf einem Tablett ab, das, sobald es vollständig mit Werkstücken bestückt ist, vom Roboter auch selbstständig weitergeschoben wird.

Durch den Einsatz der Roboter konnte die Produktivität an dieser Stelle der Fertigung um 50 Prozent gesteigert und auch die Qualität optimiert werden. Neben dem unschlagbaren Preis-Leistungs-Verhältnis war Peter Härtel, Head of Strategic Operations and Quality bei beyerdynamic, vor allem von der einfachen Handhabung und der Kompatibilität der Roboterarme überzeugt: „Dank der intuitiven Steuerung können unsere Mitarbeiter den Umgang mit den Robotern schnell selbst erlernen. Auch die Kamera und der Greifer von Robotiq waren schnell installiert und nahtlos über die Software- und Programmierumgebung verwendbar. Dank dieser Plug&Play-Integration zwischen dem-UR Roboterarm und dem Robotiq Zubehör ließ sich unser Pilotprojekt in kürzester Zeit umsetzen.” Im Rahmen eines 4-Jahres-Plans sollen die Mitarbeiter von beyerdynamic auch in weiteren Fertigungsprozessen sukzessive durch kollaborierende Roboter unterstützt werden.

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