Roboter hält Lenkungs-Montagelinie im Takt

Systemhaus des Monats
Nr. 6 / Juni 2013
Seite 4
Drei Roboterzellen führen Lenkungsgehäuse, Elektromotor, Antriebseinheit und Rotorwelle zu
Roboter hält Lenkungs-Montagelinie im Takt
Die Fließfertigung duldet keinen
Stau – alles muss dem Linientakt
gehorchen. Bei der Herstellung von
Pkw-Lenkungen punktet Erhardt +
Abt mit eine ausgefeilten Roboterbasierten Zuführanlage.
„Eine Montagelinie für Lenkungen ist
gespickt mit hochkomplexer Technik
und ausgeklügelten Prozessen“, sagt
Stefan Erhardt, Geschäftsführer des
Kuchener Robotikspezialisten. Daher
nehmen die Autokonzerne dafür gerne die Kompetenz erfahrener Maschinenbauer in Anspruch. Einen dieser
Montagespezialisten unterstützt Erhardt mit seiner Automationsexpertise: 2009 kam die roboterbasierte Zuführtechnik für Pkw-Lenkungen erstmalig bei einem Automobilkonzern
erfolgreich zum Einsatz, jetzt ist der
vierte Auftrag eingegangen.
„Unsere drei Roboterzellen führen
der Montagelinie das Lenkungsgehäuse, den Elektromotor, die Antriebseinheit und die Rotorwelle zu –
hochpräzise und vollautomatisch“,
skizziert Erhardt die Aufgabe. Und
die ist nicht trivial: Die empfindlichen
Werkstücke werden verpackt über eine Palettenfördertechnik angeliefert
und müssen im engen Zeitfenster
Der Roboter
greift die mit
Werkstücken gefüllten Kleinladungsträger und
setzt den Behälter in einer Zentrierstation ab.
Der Kuka-Roboter vermisst die
Lager der Kleinladungsträger
auf den Paletten
dazu mit Lasersensoren
Steckbrief
· Branche: Automobilbranche
· Aufgaben der Roboter: Vermes-
Vollautomatische Zuführanlage für die Montagelinie
millimetergenau gegriffen werden.
Jedes Werkstück steckt in einem
Formblister. Mehrere dieser Blister
sind in 40 mal 60 Zentimeter großen
Kleinladungsträgern (KLT) untergebracht, die bis zu einem Meter hoch
auf Paletten gestapelt sind. Der Robo-
Geht ganz einfach.
Wenn man´s kann.
Bearbeitung I Handling I Montage I Prüfung I Robotik
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ter muss also die Plastikbehälter mit
den Bauteilen auf der Palette vermessen und Ladungsträger sowie Werkstücke handhaben. „Der Linientakt
beträgt 35 Sekunden, der Takt für die
Zuführstationen nur 30 Sekunden. In
dieser Zeitspanne muss der Roboter
sämtliche
Handhabungsaufgaben
vollbracht haben“, so Erhardt.
Die erste Zelle übergibt die Lenkungsgehäuse aus Aluminium an die Montage. Auf den angelieferten Paletten
sind die Blister und KLTs innerhalb einer Toleranz von zehn Millimetern
abgestellt. Jeweils vier Formblister
mit Gehäusen liegen in einem KLT.
„Der Roboter vermisst mit Lasersensoren einen KLT auf der Palette und
ermittelt so präzise Lage, Höhe und
den Verdrehwinkel der Kiste“, erläutert Erhardt. Auf Basis dieser Daten
errechnet der Roboter, wie er seinen
Greifer für ein sicheres Fassen des Behälters ausrichtet – und setzt ihn
dann auf einer Zentrierstation ab.
Diese positioniert die Kiste mit einer
pneumatischen Vorrichtung wiederholgenau. Nun entnimmt der Roboter
die Gehäuse einzeln aus dem Formblister und legt sie in die Montagelinie ein. Den leeren KLT setzt er auf
der Palette ab, die von einer zweiten
Fördertechnik ausgeschleust wird.
„Die Sicherheit an der Fördertechnik
ist durch Schleusen gewährleistet“,
erläutert der Ingenieur. „So können
wir während des Roboterbetriebs oh-
ne Anlagenstillstand die Fördertechnik be- und entladen.“
Das Prozedere wiederholt sich in der
zweiten Zuführzelle für die Elektromotoren. Der Roboter nimmt mit einem Drei-Backen-Greifer einen der
fünf Elektromotoren vorsichtig im Innendurchmesser aus dem Blister und
legt ihn in eine Vorrichtung der Montagelinie ein. „Kritisch wird das Erreichen der Taktzeit immer dann, wenn
der Roboter das letzte Werkstück aus
dem Behälter entnimmt“, erklärt Erhardt. Sind die fünf Motoren nach
zweieinhalb Minuten entnommen,
muss der leere Behälter gegen einen
vollen ausgetauscht werden.
Diese Stresssituation hat er trickreich
entschärft: In einer Einzelvorrichtung
der Zentrierstation wartet ein Elektromotor. Der Roboter stellt den leeren
Behälter zum Abtransport auf die
Fördertechnik, lädt die Montageanlage mit dem bereitstehenden Elektromotor – und holt sich erst dann die eine volle Kiste zum Vermessen.
In der dritten Zelle liefern zwei Fördereinrichtungen Paletten mit Rotorwellen und Antriebseinheiten bei
zwei Robotern ab. Einer packt die Antriebseinheit mit einem Zwei-BackenGreifer an der Zahnstange und fixiert
noch eine Gewindemutter auf der Kugelstange. Der andere greift die Rotorwelle mit einem Drei-Backen-Greifer
– dann werden die Werkstücke in die
Lenkungslinie abgelegt.
·
·
sen von Ladungsträgern auf Paletten, Handhabung von Ladungsträgern und Werkstücken, Zuführung der Werkstücke in die Lenkungslinie
Komponenten der Lösung: Roboterzelle, Palettenfördertechnik
und Fördertechnik zum Ausschleusen
Besonderheit: Handhabung von
teilgefüllten Paletten und Ladungsträgern, Ausfallsicherheit im
30-Sekunden-Takt der Automatikstationen
Zu Sicherheit wird die Fördertechnik
mit optischen Sensoren überwacht.
Wird nämlich versehentlich eine Palette in die Zelle transportiert, die höher als einen Meter beladen ist, droht
eine Kollision. Die Sicherheitstechnik
schlägt dann rechtzeitig Alarm.
Intelligent reagiert die Zuführungsanlage auch auf teilgefüllte Paletten
und KLTs: Erkennt der Roboter keinen Behälter, verfährt er nach einer
ausgeklügelten Strategie zur nächsten Position – bis er fündig wird. Das
gleiche Verfahren wendet der Roboter
bei teilgefüllten Behältern an: Systematisch prüft er eine Position nach
der anderen, bis sein Greifer ein
Werkstück entdeckt.
Erhardt + Abt Automatisierungstechnik GmbH
www.erhardt-abt.de
Your vehicle, our navigation.
ANT navigation
Schwenkeinheiten
Werkzeugmaschinen-Automation
Dämpfer macht den Unterschied
SüddeutschlandVertrieb gestärkt
Localizes and controls the vehicle
Manages the missions
Uses safety laser scanners
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Schwenkeinheit aus der Serie MSF
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Localizes and controls the vehicle
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PSE-C, 1015 Lausanne - Switzerland - www.bluebotics.com
Mit den Schwenkeinheiten von Sommer-Automatic lässt sich eine große
Bandbreite an Lasten und Werkstückgrößen bewegen. Deren Besonderheit
liegt nicht nur in ihrem guten Preis/
Leistungsverhältnis oder ihrer hohen
Lebensdauer (mehr als 50 Millionen
Zyklen ohne Wartung), sondern vor
allem in den eingesetzten selbst entwickelten Wendelnut-Dämpfern, die
in eigener Fertigung produziert werden. Eine einzige Dämpfervariante
reicht hier für alle Werkstückgewichte aus, während bei fast allen Wettbewerbern die Dämpfer an die Werkstückgewichte angepasst werden
müssen. Das zwingt die Anwender
dazu, sich schon beim Kauf einer
Schwenkeinheit auf die Werkstückgewichte und damit auf einen Dämpfer festzulegen. Sollen mit der
Schwenkeinheit größere Werkstücke
bewegt werden oder die Schwenkzyklen ändern sich, müssen die
Dämpfer ausgetauscht werden.
Sommer-Automatic GmbH
www.sommer-automatic.com
Der österreichische Werkzeugmaschinen-Automatisierer Promot setzt
seinen Expansionskurs fort und baut
die seit Anfang des Jahres bestehende
Niederlassung in Ostfildern bei Stuttgart aus. Der Maschinenbautechniker
Alexander Illi (39) ist dort nun gemeinsam mit Sven Fischer für den
Verkauf und die Kundenbetreuung
vor Ort verantwortlich. Nach Nordrhein-Westfalen ist Ostfildern die
zweite Vertriebsniederlassung in
Deutschland. So wollen die Österreicher mit ihrem Modulbaukasten für
Portalroboter und Roboterzellen den
deutschen Markt offensiv bearbeiten.
Promot Automation GmbH
www.promot.at