Atlas Copco Tools Erstmals vollautomatische Radmontage in der Fließfertigung möglich

Wie sich Felgen nicht nur absolut prozesssicher montieren lassen, sondern auch noch bequem mit Hilfe eines Roboters, zeigte die IBG Automation GmbH aus Neuenrade auf der Automatica. Der Roboter ist mit

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Wie sich Felgen nicht nur absolut prozesssicher montieren lassen, sondern auch noch bequem mit Hilfe eines Roboters, zeigte die IBG Automation GmbH aus Neuenrade auf der Automatica. Der Roboter ist mit einem Mehrfachschrauber von Atlas Copco Tools ausgestattet, der mit einer ausgeklügelten Anziehstrategie montiert.

Der Clou dieser Lösung ist die automatische Montage der Räder an einer kontinuierlich bewegten Fahrzeugkarosserie. Das System kann zur automatischen und lageexakten Montage im Takt- und Fließbetrieb eingesetzt werden. Bislang war eine Fließfertigung mit Robotern nicht möglich, da die stationär programmierten Roboterbewegungen erst für die bewegte Montage umgeschrieben werden mussten. Für diese Lösung synchronisiert IBG die Fördertechnik mit dem Roboter. Das System ist hochgradig flexibel und für unterschiedliche Fahrzeug- und Rädertypen geeignet.

Zur Montage von Rädern an einer Fahrzeugkarosse im Fließbetrieb werden bislang wegen der hohen Verfügbarkeits- und Genauigkeitsanforderungen ausschließlich „manuelle“ Montageverfahren eingesetzt. Als manuell gelten diese Verfahren, weil die Mehrfachschraubsysteme, mit denen die Montage erfolgt, von Hand geführt werden. Der führende Anbieter solcher High-Tech-Schrauber ist Atlas Copco. Die Systeme bestehen aus Power-Macs-Steuerungen und QMX-Spindeln. Die Steuerungen arbeiten mit intelligenten Anziehstrategien, die für jedes Fahrzeug individuell programmiert werden. So können Radschrauben beispielsweise in mehreren Schritten angezogen werden mit kleinen Pausen, in denen sich das Material setzen kann. Die von Atlas Copco Tools entwickelte Dyna-Tork-Strategie eliminiert Setzerscheinungen, indem sie das Drehmoment für einige Zeit aufrecht erhält und beim Setzen der Schraubverbindungen die Schrauben nachzieht. Kontrollierte Löse-Schritte prüfen die Qualität der Verbindung und schließen Fehler in der Montage weitgehend aus.

In Zukunft können Felgen mit dem IBG-Konzept – Mehrfachschrauber an Roboterhand – auch in der Fließfertigung noch kostengünstiger vollständig automatisch montiert werden. Dadurch steigt die Qualität weiter, denn auch die vom Menschen ausgehenden Montagefehler werden ausgeschlossen. Die Zykluszeit des Systems aus 6-Achs-Roboter, Schraub- und Montageeinheit, Bildverarbeitungssystem sowie der von IBG entwickelten Software beträgt nur eine Minute.

Vorteile der Atlas-Copco-Schraubsysteme liegen in der standardmäßig extrem schmalen Bauweise der QMX-Einbauspindeln (wie ein Blick auf das Foto mit dem Roboter zeigt): Damit lassen sich sehr enge Lochbilder verwirklichen. Zudem kann die Power-Macs-Steuerung in einem Stand-alone-Controller untergebracht werden – und damit unabhängig von einem Schaltschrank. Damit lässt sie sich direkt an der Linie in unmittelbarer Nähe des Roboters positionieren. Das erleichtert die Zugänglichkeit, senkt den Platzbedarf und bietet Flexibilität für Modellwechsel, Taktverschiebungen oder andere Veränderungen der Linie.

Software synchronisiert Roboter und Fördertechnik

Die Fließbewegung des Fahrzeugs wird übrigens durch eine virtuelle siebte Roboterachse ermittelt. Die IBG-Software synchronisiert den Arbeits-Mittelpunkt des Roboters und die Transfertechnik in ihren Bewegungen. Ein Laserabstandssensor, der dem Roboter Werte für die Höhenkorrektur übermittelt, gleicht Gehänge- oder Stahlbauungenauigkeiten kontinuierlich aus. Damit ist sichergestellt, dass der Roboter das Schraubsystem immer im richtigen Winkel ansetzt.

Ungenauigkeiten der Reifen und verschiedene Felgentypen stellen laut IBG kein Problem bei der Positionierung dar, ebenso spielt die äußere Form des Rads keine Rolle mehr. Das Rad kann, unabhängig von differierenden Lenkeinschlägen, Drehwinkeln und Radstürzen, auf die am Fahrzeug vormontierte Achse aufgesetzt werden. Dafür sorgt vor allem die Greiferkonstruktion: Der Roboter übernimmt die Räder aus einer Zentrierstation am Ende einer Zuführstrecke. Die Felge wird mittig gegriffen, die Greiferkonstruktion gleicht Lagetoleranzen aus.

19.05.2006

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