Cobots automatisieren die Präzisionsbeschichtung von Lautsprechern

Beyerdynamic GmbH & Co. KG

Kurz gesagt

Um gleichzeitig die Produktivität zu steigern und die Qualität der Audiogeräte zu verbessern, setzt Beyerdynamic bei der Beschichtung seiner Lautsprechermembranen auf kollaborative Roboter. Für die Automatisierung wurde der Prozess zunächst in zwei Teile unterteilt, das Handling und das Sprühen. In einer Pick-and-Place-Anwendung platziert ein UR5-Roboter mit integrierter Robotiq Handgelenkkamera und einem Robotiq 2-Finger-Greifer einen geschweißten Kopfhörer-Lautsprecher auf einem Drehmotor. Ein UR3 mit integrierter Sprühpistole übernimmt dann den Sprühvorgang und beschichtet die Membran durch Besprühen mit einem Dispersionsmedium. Durch den Einsatz von cobots konnte die Produktivität an dieser Stelle im Produktionsprozess um 50 Prozent gesteigert und gleichzeitig die Qualität deutlich verbessert werden.

Die Unternehmenstransformation

Als Traditionsunternehmen, das hauptsächlich in Deutschland produziert, stand Beyerdynamic vor der Herausforderung, die Produktivität um 50 Prozent zu steigern, ohne die Qualitätsstandards ihrer Marke zu vernachlässigen und gleichzeitig die gleiche Kapazität in Bezug auf die Produktionsressourcen zu behalten. Dies ist jedoch bei besonders heiklen Arbeitsschritten, die traditionell von Hand ausgeführt werden, nicht ohne weiteres möglich, ohne die Prozessstabilität zu gefährden. Beispielsweise müssen die Membranen der Lautsprecher an einer Stelle innerhalb des Produktionsablaufs veredelt werden, indem sie mit einem Dispersionsmedium beschichtet werden. Bis zur Automatisierung waren drei Mitarbeiter für diesen Prozess verantwortlich, die das Medium mit einem Pinsel von Hand auf die Membran auftragen. „Natürlich ist es für Menschen unmöglich, über einen langen Zeitraum gleichmäßig zu malen. Irgendwann wird ein Pinselstrich dicker und ein anderer dünner. Entsprechend zeigten unsere Membranen starke Schwankungen in der Qualität“, sagt Jörg Lang, Produktionsingenieur bei beyerdynamic.

Beyerdynamic GmbH & Co. KG

Industrie Electronics and Technology

Land Europe

Anzahl der Mitarbeiter 100-500

Cobots verwendet UR3 & UR5

Video — UR5 Roboter, Beyerdynamic GmbH & Co. KG, Deutschland

Die Lösung

Nachdem UR-Roboter Beyerdynamic lange in der Qualitätskontrolle überzeugt hatten, entschied sich das Unternehmen, die bewährten cobots auch im Produktionsbereich einzusetzen.

Heute unterstützen zwei kollaborative Roboter von Universal Robots, ein UR3 und ein UR5, die Mitarbeiter bei der Beschichtung der Lautsprechermembranen. Ein Mitarbeiter platziert einen geschweißten Kopfhörer-Lautsprecher auf einem vordefinierten Bereich, der das in den Roboterarm integrierte Sichtfeld der Kamera darstellt. Mit Hilfe einer Robotiq Handgelenkkamera und einem Robotiq 2-Finger-Greifer nimmt ein UR5-Roboterarm den Lautsprecher auf und stellt ihn auf einen Drehmotor. Ein UR3 mit integrierter Sprühpistole übernimmt dann den Sprühvorgang und beschichtet die Membran durch Auftragen des Dispersionsmediums. Der UR5 stellt dann mit dem Robotiq Greifer den beschichteten Lautsprecher auf eine Ablage, die, sobald sie voll mit Werkstücken beladen ist, vom Roboter automatisch aufgeschoben wird.

Der Einsatz von Robotern hat die Produktivität an dieser Stelle des Produktionsprozesses um 50 Prozent gesteigert und gleichzeitig die Produktqualität verbessert. Neben dem unschlagbaren Preis-Leistungs-Verhältnis überzeugte Peter Härtel, Head of Strategic Operations and Quality bei Beyerdynamic, insbesondere die einfache Handhabung und Kompatibilität der Roboterarme: „Dank der intuitiven Bedienoberfläche können unsere Mitarbeiter schnell lernen, die Roboter selbst zu bedienen. Auch die Kamera und der Greifer von Robotiq waren schnell installiert und über die Software- und Programmierumgebung nahtlos nutzbar. Dank dieser Plug&Play-Integration zwischen dem UR-Roboterarm und den Robotiq Supplies konnte unser Pilotprojekt im Handumdrehen umgesetzt werden.„ Im Rahmen eines laufenden 4-Jahresplans plant Beyerdynamic, sukzessive weitere kollaborative Roboter in andere Produktionsprozesse zu implementieren, um ihre Mitarbeiter weiter zu unterstützen

Dank der intuitiven Bedienoberfläche können unsere Mitarbeiter schnell lernen, die Roboter selbst zu bedienen. Die Kamera und der Greifer von Robotiq waren ebenfalls schnell installiert und über die Software- und Programmierumgebung nahtlos nutzbar. Dank dieser Plug&Play-Integration zwischen dem UR-Roboterarm und den Robotiq Supplies konnte unser Pilotprojekt im Handumdrehen umgesetzt werden.

Peter Härtel, Head of Strategic Operations and Quality