28.09.2006 | Redakteur:
Knickarmroboter mit hoher Tragfähigkeit handhaben bei BMW die kompletten Vorder- und Hinterachsen. Drei weitere Schwerlastroboter von Kuka sind in das BMW-Werk Regensburg eingezogen. Das Trio...
Drei weitere Schwerlastroboter von Kuka sind in das BMW-Werk Regensburg eingezogen. Das Trio handhabt die kompletten Vorder- und Hinterachsen der 1er- und 3er-Reihe und hält dabei auch die noch unverschraubten losen Teile in definierten Lagen. Abgesehen davon lassen sich die Roboter und ihre komplexen Greifer schnell und einfach auf geänderte Produktanforderungen einstellen. Vier Kuka-Roboter der Generation 2000 mit 150 kg Tragkraft optimieren das Handling von Autotüren. Sie sind die Nachfolger von Hubstationen.Roboter übernimmt geprüfte Vorderachsen Die BMW AG fertigt in ihrem Regensburger Werk die 3er-Reihe in den Varianten Limousine, Coupé, Touring, Cabrio, Allrad und M3 sowie Individualfahrzeuge und seit Juni 2004 auch die Modelle der 1er-Reihe. Bereits seit 1999 nutzt BMW die Schwerlastroboter KR 500 des Augsburger Herstellers mit 500 kg Tragkraft. Sie werden in der Sturzeinstellanlage eingesetzt. Der Startschuss für die drei neuen Schwergewichte (ein KR 500 und zwei KR 360) fiel im August 2003 mit der Integration der 1er-Reihe und dem damit verbundenen Umbau des Werkes. Der KR 500 (Bild 1) nimmt die vollständig montierten und geprüften Vorderachsen vom Montagesystem und setzt sie auf Montage-Aggregate-Träger (MAT). Auf diesen werden die Achsen zum Antriebsstrang komplettiert, die der Automobilhersteller in seinem Fügezentrum mit den dazugehörenden Fahrzeugen „verheiratet“.Der Kombigreifer des Roboters eignet sich für jede modellreihenspezifische Achse der 1er- und 3er-Reihe, egal, welche Ausstattungsvariante der Kunde bestellt hat. Ferner erfüllt er die Forderung von BMW, die während des Handlings noch beweglichen Teile der Achse, beispielsweise die Federbeine und den Vorderachsstabilisator, in ihrer vorgesehenen Lage zu halten. Dadurch kann der Sechsachser alle zu verschraubenden Komponenten genau auf dem MAT positionieren. Die Robotersteuerung ist mit der speicherprogrammierbaren Steuerung der Zelle verbunden, die wiederum über eine Schnittstelle mit dem Leitrechner der Montageanlage kommuniziert. Der Hauptrechner teilt dem Knickarmroboter jeweils mit, um welche typenspezifische Achse es sich handelt und mit welchem Verfahrprogramm der Roboter diese auf dem MAT ablegen soll.Schwerlastroboter mit Funktionen von HubstationenDie beiden Schwerlastroboter KR 360 (Bild 2) handhaben die Hinterachsen der 1er- und 3er-Reihe. Sie übernehmen dabei die Funktionen von Hubstationen. Der erste KR 360 hebt die Achsen vom Montagesystem und legt sie in einem Speicher auf Kombiwerkstückträger. Der Speicher entkoppelt die Hinterachsmontage von den MAT, so dass BMW die Fahrzeugmontage kontinuierlich mit Hinterachsen versorgen kann. Der zweite Roboter entlädt den Speicher und setzt die Achsen auf die MAT. Die dafür notwendige genaue Ablageposition wird, wie schon für die Vorderachse, durch ein Perceptron-Messsystem ermittelt.Damit die KR 360 im Hinblick auf ihre Aufgabenstellung optimal platziert sind, stehen sie auf 1,5 m hohen Sockeln (Bild 3). Die richtigen Abstände zu den Abhol- und Übergabepunkten wurden vor der Inbetriebnahme der Anlagen mit Hilfe umfangreicher rechnergestützter Methoden simuliert und ermittelt.Aufgrund ihrer speziellen Greifer können die Roboter alle im Werk Regensburg vorkommenden Fahrzeugachsen handhaben, also neben denen der Hauptserienfahrzeuge auch die von Allrad-Modellen und die der M3. Weil die Robotersteuerungen die Greifer als siebte Achse bewegen, sind die KR 360 darüber hinaus imstande, die Pkw-Achsen unabhängig von der Spurbreite an den Radnaben zu halten.Auch für das automatische Handling der Türen der 1er- und 3er-Reihe nutzt BMW Kuka-Roboter. Die vier paarweise arbeitenden KR 150 aus der Serie 2000, die mit Armverlängerungen von 400 mm ausgestattet sind, ersetzten die gleiche Anzahl an Hubstationen und die dazugehörigen Übergabemechaniken. Innerhalb der beiden Roboterpaare ist je ein KR 150 für die Vorder- und Hintertüren eingeteilt. Der Ablauf beginnt für die Roboter, wenn ein Elektrohängebahn-Fahrzeug mit leerem Transportgehänge in der Station stoppt. Der betreffende Sechsachser taucht schwenkend mit seinem Greifer in das Lastaufnahmemittel hinein, hebt es aus dem Elektrohängebahn-Fahrzeug und stellt es eine Etage tiefer zum Beladen bereit. Zwei Mitarbeiter bestücken das Gehänge beidseitig mit Türen, die sie aus der jeweiligen Karosserie ausgebaut haben. Danach bewegt der Roboter das Lastaufnahmemittel in die obere Ebene zurück und übergibt es wieder an die Elektrohängebahn. Durch die hohe Wiederholgenauigkeit der Roboter werden Beschädigungen an den Türen und der Elektrohängebahn vermieden und aufgrund der freien Programmierbarkeit entsteht eine hohe Flexibilität der Anlage. Notstrategie im Störungsfall ist in Roboterlösung integriert Infolge des Wechsels von den Hubstationen, die nicht mehr den Stand der Technik repräsentierten, zu den Robotern erhöhte sich auch die Verfügbarkeit auf den von BMW verlangten Wert. Außerdem konnte über das Standardprodukt Roboter der Ablauf optimiert werden. Letztlich profitiert der Automobilhersteller auch von einer integrierten Notstrategie. Sollte einmal eine Störung bei einem KR 150 auftreten, übernimmt das zweite Roboterpaar die Aufgaben des anderen mit. Sobald dies erforderlich wird, verkürzt der Anwender die Taktzeit des einsatzbereiten Paares. Das heißt, er steigert dessen Leistung kurzfristig auf 100% und passt sie somit dem Zyklus der Elektrohängebahn an.
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