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Montage im Schwebezustand

| Redakteur: Güney Dr.S.

Handhabungsgerät ermöglicht bei BMW den ergonomischen Einbau von Sitzen und Heckscheiben. Um den qualitätsgerechten und kollisionsfreien Einbau der verschiedenen Sitze und Rücklehnen sowie der...

( Archiv: Vogel Business Media )

Um den qualitätsgerechten und kollisionsfreien Einbau der verschiedenen Sitze und Rücklehnen sowie der Heckscheiben der Touring-Modelle auf ergonomische Weise durchzuführen, setzt man im BMW-Werk in Dingolfing das Trans-Rapid-Handhabungssystem der Schmidt-Handling GmbH aus Freiberg am Neckar ein. Dabei handelt es sich um ein Hubelement, das sich sowohl auf Radialauslegerarmen als auch auf über Kopf angeordneten X-Y-Schienensystemen bewegt. Je nach anstehender Handhabungsaufgabe arbeitet der Trans-Rapid mit pneumatischem Antrieb, der entweder rein pneumatisch oder elektropneumatisch angesteuert wird. Unter die Hubeinheit kann man unterschiedliche Lastaufnahmemittel direkt oder über eine Schnellkupplung ankoppeln. Die Handhabungsgeräte, die auf Oberschienen laufen, gibt es wahlweise mit starrer oder mit pendelnder Hubachse. Das zur Heckscheibenmontage verwendete Handhabungsgerät bewegt sich auf einem über Kopf montierten Aluminium-Schienensystem. Auf der X-Achse, die parallel zum Montageband verläuft, stehen etwa 12 m zur Verfügung, in der Querrichtung sind es etwa 5 m. Das Lastaufnahmemittel, das genau auf die Kontur der Heckscheiben zugeschnitten ist, wurde pendelnd mit der Hubeinheit verbunden. Handhabungsanlagen dieser Bauweise zeichnen sich durch eine hohe Flexibilität und eine geringe Eigenmasse aus. Das reduziert die Trägheitsmasse und den somit notwendigen Kraftaufwand zum manuellen Bewegen solcher Handhabungsgeräte. Die pendelnde Aufhängung des Lastaufnahmemittels ist möglich, weil die Heckscheibe genau im Schwerpunkt aufgenommen wird.Vier Vakuumsauger greifen zentrierte HeckscheibenDie zu montierenden Heckscheiben wiegen etwa 20 kg. Sie werden fast senkrecht stehend auf speziellen Bereitstellwagen ans Montageband gefahren. Für die genaue Zentrierung der Heckscheibe bei der Aufnahme aus dem Bereitstellwagen dienen zwei Zentrierdorne, die in zwei vorhandene Bohrungen einfahren. Der Greifer ist so gestaltet, dass mit der Zentrierung der Heckscheibe die vier Vakuumsauger an den richtigen Stellen positioniert sind. In der Querfahrt von der Aufnahme der Heckscheibe zur Einbauposition überfährt das Handhabungsgerät einen mechanischen Schalter, der ein automatisches Schwenken des Greifers um die Schwerpunktachse zur Einbauposition auslöst. Auf diese Weise nimmt der Greifer stets die richtige Einbauposition ein, ohne dass der Mitarbeiter darauf achten muss. Auf dem Rückweg erfolgt über denselben Schalter das Zurückschwenken, so dass auch zur Aufnahme der Heckscheiben aus dem Bereitstellwagen der Greifer stets in der richtigen Position verweilt. Weil die Querbahn nach außen hin leicht fallend angeordnet ist, läuft das Handhabungsgerät nach dem Lösen der Last und einem kleinen Schubs automatisch aus dem Montagebereich heraus. Wie beim Heckscheibeneinbau überspannt das spezielle Aluminiumschienensystem auch die Einbaustrecke über dem Montageband, wo die Rücklehnen eingesetzt werden. Zu beiden Seiten befindet sich dort jeweils ein Trans-Rapid-Gerät, das aufgrund der exzentrischen Lastaufnahme eine starre Hubachse trägt. Als Hubeinheit arbeitet ein pneumatisch betriebener Balancer, der mit einer elektronischen Lasterkennung ausgerüstet ist. Das heißt, dem Gewicht der aufgenommenen Last wird eine entsprechende Hubkraft entgegengesetzt, so dass sich die Last in einem schwebeartigen Zustand befindet. Lastaufnahmemittel ist drehbar installiertDie Rücklehne befindet sich in einem Transportbehälter, in dem sich alle Polsterstücke für ein bestimmtes Auto befinden. Diese Carset genannten Spezialbehälter werden vom automatischen Transportsystem stets zur richtigen Zeit an die richtige Stelle gefördert. Das erste Teil, das aus dem Carset entnommen wird, ist die Rücklehne. Ein Lift transportiert das Carset in den richtigen Montagebereich. Um eine bequeme Position zur Aufnahme der Lehnen zu gewährleisten, ist das Lastaufnahmemittel drehbar am Auslegerarm installiert. Außerdem lässt sich der Auslegerarm um die starre Achse des Handhabungsgeräts in die Einbauposition drehen. Zur produktschonenden Aufnahme der unterschiedlichen Rücklehnen sind die beiden Lastaufnahmemittel mit einem Greifer ausgestattet. Zwei Klemmenpaare sind so ausgelegt, dass sie die Rücklehnen sicher und schonend aufnehmen und ablegen sowie in gleicher Weise aus der Karosserie herausfahren (Bild 1). Weil die Rücklehnen im Carset im Vergleich zur Einbauposition relativ flach liegen, wurde das Lastaufnahmemittel mit einer zusätzlichen Schwenkachse ausgerüstet, die die Lehne zum Einfädeln in den Innenraum hochstellt. Handhabungsgerät und Montageband laufen synchronDie Freiheitsgrade der beiden Handhabungsgeräte zur Qualitätssicherung der Montage sind weitgehend eingeschränkt: Nach der Aufnahme der Rücklehne fährt das Handhabungsgerät automatisch der Karosserie entgegen, in die die Lehne einzubauen ist. Ein Sensor detektiert die ankommende Karosserie. Wenn diese in den Bereich des bereitstehenden Handhabungsgeräts einfährt, gibt der Werker per Knopfdruck den Start zum automatischen Mitfahren des Handhabungsgeräts in derselben Geschwindigkeit, mit der sich das Montageband vorwärts bewegt. Nach vollzogener Synchronisierung der Geschwindigkeiten wird die Lehne in einem sehr eingeschränkten Bewegungsfeld in die Karosserie hineingeführt. Dort lässt sich der Greifer erst lösen, wenn sich die Rücklehnen in der vorgesehenen Position befinden. Damit soll im Innenraum jegliche Kollision vermieden werden. Deshalb fährt das Handhabungsgerät nach dem Öffnen der Greifer und dem Lösen von der Lehne automatisch aus der Karosserie wieder hinaus. Trotzdem besitzt das Lastaufnahmemittel noch eine weitere Sicherheitseinrichtung. Es handelt sich dabei um Kontaktleisten, die bei einer Berührung den elektrischen Antrieb der Anlage sofort abschalten. Auf diese Weise wird die Karosserie auch bei einer eventuellen Störung der Steuerung, die den Synchronlauf kontrolliert, geschützt. Darüber hinaus wird jede Störung an einem der am Montageband eingesetzten Handhabungsgeräte über eine Busanbindung zur Störmeldungsauswertung weitergeleitet. Nach der Entnahme der Rücksitze aus dem Carset transportiert das Fördersystem diese Spezialbehälter an die Vordersitz-Einbaustrecke. Dort stehen auf jeder Seite des Montagebands zwei Transrapid-Handhabungsgeräte zur Verfügung. Die einzubauenden Sitze werden über jeweils zwei Lifte auf beiden Seiten des Montagebands bereitgestellt (Bild 2). Nach der Entnahme eines Sitzes aus dem Carset verweilt das Handhabungsgerät so lange in einer Parkstellung, bis das entsprechende Fahrzeug auf dem Montageband an die Einbaustelle vorgerückt ist (Bild 3). Auch bei den Vordersitzen kann der Kunde aus einem umfangreichen Modellangebot wählen. Es gibt manuell zu verstellende Sitze, teil- und vollelektrische sowie breitere, schmalere und Komfort-Sitze. Es wurde als Lastaufnahmemittel eine produktschonende Bandschlaufe gewählt. Sie nimmt die unterschiedlichen Sitze auf und lässt sich nach dem Einbau bequem und schnell von der Last wieder lösen. Weil die Aufnahme der Vordersitze exzentrisch erfolgt, sind auch diese vier Handhabungsgeräte mit einer starren Achse ausgerüstet. Auch sie lassen sich manuell auf dem leicht laufenden Aluminium-Schienensystem verfahren. Der pneumatisch betriebene Balancer mit einer elektronischen Lasterkennung bringt die unterschiedlich schweren Sitze automatisch in einen schwebeartigen Zustand. Die Mitarbeiter regeln die Vertikalbewegungen über einen geringen manuellen Kraftaufwand, der in der Summe unter 3 kg liegt. Balancer mit elektronischer LasterkennungZum kollisionsfreien Einbringen des Sitzes in den Innenraum besitzt das Handhabungsgerät einen horizontal und einen vertikal angeordneten Griff. Nach dem Einbringen des Vordersitzes lässt der Mitarbeiter das Handhabungsgerät einfach los. Es fährt dann automatisch in die Aufnahmeposition zurück. Das heißt, der Monteur muss das Handhabungsgerät nicht selbst zurückfahren. Das Handhabungsgerät fährt selbständig den Lift an, der im bereitgestellten Carset den Sitz enthält, der als nächstes eingebaut wird. Dieses automatische Zurückfahren erfolgt mit einer geringen Kraft und einer sehr kleinen Geschwindigkeit. Außerdem leuchtet ein gelbes Warnblinklicht.