Lech-Stahlwerke GmbH

Lech-Stahlwerke GmbH setzt auf KUKA Roboter

Die Lech-Stahlwerke GmbH setzt einen KUKA Roboter für Messzwecke ein. Foto: KUKA Roboter GmbH

Die Lech-Stahlwerke GmbH setzt auf den Einsatz eines Roboters der KUKA Roboter GmbH. Dieser kommt bei Messungen von 1.500 Grad heißem Stahl zum Einsatz. Das erhöht die Prozesssicherheit und ist eine wichtige Grundlage zur Qualitätssicherung.

von Konrad Dreyer, Online-Redaktion

Über 3.500 verschiedene Stahlmarken produziert die Lech-Stahlwerke GmbH (LSW) im schwäbischen Meitingen. Der Stahl wird von Schmieden ebenso abgenommen wie von der Automobilindustrie, der Bauindustrie und Kunden aus dem Maschinenbau. Viele Kunden haben ihre eigenen Spezifikationen. Für einige werden sogar spezielle Mischungen entwickelt, um dem Stahl dauerhaft und punktgenau die Eigenschaften zu verleihen, die dem späteren Einsatzzweck entsprechen. Um eine erstklassige Qualität zu gewährleisten, müssen regelmäßig Messungen des flüssigen Stahls vorgenommen werden. Bisher wurde diese Aufgabe von einem Mitarbeiter per Hand durchgeführt. Seit 2012 übernimmt ein KUKA Foundry Roboter Messungen sowie die Entnahme spezieller Proben zur Messung der Stahlgüte. Dies trägt wesentlich zur Prozesssicherheit, zur Qualität und zur Verbesserung der Arbeitsbedingungen im Stahlwerk bei.

KUKA Roboter gewährleistet hohe Reproduzierbarkeit der Messungen

 „Wir haben nach einer Lösung gesucht, die eine hohe Reproduzierbarkeit der Probeentnahme bei der Herstellung von gießfertigem Flüssigstahl gewährleistet. Die Entnahmeposition und die Eintauchtiefe der Temperaturmess- und Probenahmesonden soll bei jedem Vorgang identisch sein“, erklärt Hans-Peter Markus, Leiter der Sekundärmetallurgie/Technologie bei LSW. Bei einer Zahl von Durchschnittlich 80 bis 100 Messungen am Tag kann diese Reproduzierbarkeit mit der Hand nicht gewährleistet werden. Außerdem ist die Entnahme von Proben aus dem 1.500 Grad heißen Stahl per Hand sehr beschwerlich. Es kam also nur eine automatisierte Lösung in Frage. 

Extreme Anforderungen

Die Anforderungen an das System waren hoch: Es muss trotz beengten Platzverhältnissen flexibel sein. Außerdem muss sichergestellt sein, dass die Anlage den extremen Temperaturen und Bedingungen im Stahlwerk standhält. Nicht zuletzt sollten die Mitarbeiter durch die neue Lösung entlastet werden. Es wurde schnell klar, dass nur ein Sechs-Achs-Roboter die Aufgabe übernehmen kann. „Durch die räumliche Nähe zur KUKA Roboter GmbH und den guten Ruf des Roboterherstellers war schnell klar, dass wir uns für einen KUKA-Roboter entscheiden“, berichtet Markus.

Spezielle Schutzummantelung schützt KUKA Roboter vor Hitze

Der KUKA-Roboter hält, was die Entwickler versprachen. Er entnimmt vollautomatisch die Proben zur Messungen der Stahlgüte und übergibt sie an einen LSW-Mitarbeiter im Stahlwerk, der das entnommene Material dann analysiert. Dank der KUKA-Software „SafeOperation“ ist die Übergabe der entnommenen Proben absolut sicher. Die Daten der Sonden zur Temperaturmessung werden automatisch an die Prozesssteuerungs-Systeme weitergeleitet. Dabei punktet der Roboter vor allem durch hohe Flexibilität und robuste Qualität. Durch eine speziell angefertigte Schutzummantelung ist der Roboter zusätzlich vor der heißen und staubigen Umgebung im Stahlwerk geschützt.

Enge Zusammenarbeit zwischen KUKA und LSW

Die Automatisierungsexperten des hauseigenen Anlagebaus bei LSW griffen bei der Integration des ersten Roboters in die eigenen Produktionsanlagen auf das Wissen der Applikationsspezialisten aus dem Engineering-Team der KUKA Roboter GmbH zurück. Das Team unterstützte die LSW bei allen Fragen. Neben der reinen Beratung und Klärung der Schnittstellen gehörte dazu auch eine ausführliche 3D Simulation. Das ermöglichte einen visuellen Eindruck von der späteren Applikation. Mit diesen professionellen Vorbereitungen konnten die anschließende Projektumsetzung wie geplant umgesetzt werden. Dabei waren die Applikationsingenieure von KUKA zur Inbetriebnahme und Programmierung vor Ort und unterstützten die Mitarbeiter im Stahlwerk.

LSW will weitere KUKA-Roboter einsetzen

„Durch den Einsatz des Roboters erhalten wir nachweisbar präzisere Temperatur-Messwerte. Zudem ist die Möglichkeit gegeben, spezielle Probenkörper zu entnehmen, was zuvor nicht realisierbar war“, erklärt Markus. Die bessere Beurteilung des Prozesses ist die Grundlage für weitere Maßnahmen zur Steigerung der Prozessqualität. Die guten Erfahrungen setzt die Lech-Stahlwerke GmbH auch weiterhin auf KUKA und plant schon den Einsatz eines weiteren Roboters.

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Die Lech-Stahlwerke GmbH setzt einen KUKA Roboter für Messzwecke ein. Foto: KUKA Roboter GmbH

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KUKA Roboter gewährleistet hohe Reproduzierbarkeit der Messungen

 „Wir haben nach einer Lösung gesucht, die eine hohe Reproduzierbarkeit der Probeentnahme bei der Herstellung von gießfertigem Flüssigstahl gewährleistet. Die Entnahmeposition und die Eintauchtiefe der Temperaturmess- und Probenahmesonden soll bei jedem Vorgang identisch sein“, erklärt Hans-Peter Markus, Leiter der Sekundärmetallurgie/Technologie bei LSW. Bei einer Zahl von Durchschnittlich 80 bis 100 Messungen am Tag kann diese Reproduzierbarkeit mit der Hand nicht gewährleistet werden. Außerdem ist die Entnahme von Proben aus dem 1.500 Grad heißen Stahl per Hand sehr beschwerlich. Es kam also nur eine automatisierte Lösung in Frage. 

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Die Anforderungen an das System waren hoch: Es muss trotz beengten Platzverhältnissen flexibel sein. Außerdem muss sichergestellt sein, dass die Anlage den extremen Temperaturen und Bedingungen im Stahlwerk standhält. Nicht zuletzt sollten die Mitarbeiter durch die neue Lösung entlastet werden. Es wurde schnell klar, dass nur ein Sechs-Achs-Roboter die Aufgabe übernehmen kann. „Durch die räumliche Nähe zur KUKA Roboter GmbH und den guten Ruf des Roboterherstellers war schnell klar, dass wir uns für einen KUKA-Roboter entscheiden“, berichtet Markus.

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Der KUKA-Roboter hält, was die Entwickler versprachen. Er entnimmt vollautomatisch die Proben zur Messungen der Stahlgüte und übergibt sie an einen LSW-Mitarbeiter im Stahlwerk, der das entnommene Material dann analysiert. Dank der KUKA-Software „SafeOperation“ ist die Übergabe der entnommenen Proben absolut sicher. Die Daten der Sonden zur Temperaturmessung werden automatisch an die Prozesssteuerungs-Systeme weitergeleitet. Dabei punktet der Roboter vor allem durch hohe Flexibilität und robuste Qualität. Durch eine speziell angefertigte Schutzummantelung ist der Roboter zusätzlich vor der heißen und staubigen Umgebung im Stahlwerk geschützt.

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