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Igus: Energieketten verhindern Millionenschäden

600 US-Dollar pro Sekunde, 2,3 Millionen pro Stunde: So viel kostet ein Produktionsausfall bei Automobilherstellern. Unter entsprechend hohem Druck stand das Ingenieurbüro Procon Systems, als es für ein Automobilwerk von SEAT eine Anlage mit sechsachsigen KUKA-Gelenkarmrobotern konzipiert hat, die nach dem Lackieren vollautomatisch Unebenheiten ausbessert.

Besonders die Führung der Leitungen vom Fuß der Roboter zum Endeffektor bereitete den Ingenieuren Kopfzerbrechen. Die Lösung: Triflex von Igus, eine Energiekette aus Hochleistungskunststoff, die Leitungen und Schläuche bei dreidimensionalen Bewegungen schützt.

Für das automatische Ausbessern von Lackunebenheiten hat das spanische Ingenieurbüro Procon zwei Roboterzellen entwickelt, die in Reihe geschaltet arbeiten. Die Karosserien fahren nach dem Lackieren über eine Förderstrecke in die erste Zelle. Ein Kuka-Roboter inspiziert dort mit einem Vision-System die Oberfläche des Fahrzeugs. Erkennt er eine Unebenheit, dreht er seinen Endeffektor um 90 Grad, um entionisiertes Wasser auf die Schadensstelle zu sprühen. Nach einer weiteren 90-Grad-Drehung schleift er die Stelle ab. Anschließend fährt die Karosserie in die zweite Zelle. Dort arbeitet ein weiterer Industrieroboter mit einem multifunktionalen Endeffektor, um Schleifrückstände zu beseitigen und die verbesserten Stellen zu polieren.

Leitungen drohen Ausfallzeiten zu verursachen

Bei all diesen Arbeitsschritten führen die Gelenkarmroboter präzise Bewegungen aus, auf den Millimeter genau. Allerdings steuern sie dabei nicht nur einige vordefinierte Punkte an, die für die meisten Automationsaufgaben ausreichen. Stattdessen müssen die Werkzeuge jeden erdenklichen Punkt an der Karosserie erreichen können. Eine entsprechend hohe mechanische Belastung wirkt auf die Leitungen und Pneumatikschläuche zwischen Roboterfuß und Endeffektor.

Dass diese dabei keinen Schaden nehmen, war eine zentrale Herausforderung des Projekts. Denn bricht eine Leitung, steht die Anlage still. Und ein Ausfall in der Automobilindustrie ist teuer, zeigt die von Siemens in Auftrag gegebene Studie „The True Cost of Downtime 2024“. Er kostet durchschnittlich 2,3 Millionen US-Dollar pro Stunde. Das sind 600 US-Dollar pro Sekunde.

Spanische Konstrukteure setzen auf triflex Energieketten von Igus

Damit die Leitungen der Roboter bei den extremen Torsionsbewegungen keinen Schaden nehmen, setzen die Konstrukteure von Procon Systems auf Energieketten der Serie Triflex von Igus. Die E-Ketten bestehen aus runden, modularen Kettengliedern aus Hochleistungskunststoff. Kugel-Pfannen-Verbindungen ermöglichen eine Drehbarkeit in mehreren Achsen, sodass die eingelegten Leitungen den dreidimensionalen Bewegungen des Roboters kontrolliert folgen, ohne mechanisch beschädigt zu werden.

Die Energiekette verfügt zudem über ein lineares Rückzugssystem, sodass sie sich stets nah am Roboterarm bewegt, ohne lose zu hängen oder sich zu verdrehen. „Die Roboterarme können dank der flexiblen Energieführung jeden Punkt erreichen, ohne dass wir uns um Leitungsausfälle sorgen müssen“, sagt Oriol Morè Roca, Leiter des Geschäftsbereichs Industrieautomation bei Procon Systems. „Wir sind überzeugt, dass solche Anlagen zunehmend in Produktionsstätten zu finden sein werden, insbesondere innerhalb der VW-Gruppe.“

Matthias Meier, Geschäftsführer von Igus Spanien, ergänzt: „Die Partnerschaft zwischen Procon Systems und Igus zeigt, wie strategische Zusammenarbeit und technologische Innovation Herausforderungen in Chancen verwandeln und die industrielle Automatisierung auf ein neues Niveau an Effizienz und Präzision heben können.“

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