Motorenfertigung Stabkinematik-System ermöglicht den automatischen Auftrag von Dichtmasse in der Motorenmontage

Die Dichtmasse aus Silikon wurde klassisch von einem Arbeiter mit einer Pistole auf den Motor aufgetragen. Dabei mussten ständig schwierige Konturen von Hand abgefahren werden. Um die Qualität zu verbessern

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Die Dichtmasse aus Silikon wurde klassisch von einem Arbeiter mit einer Pistole auf den Motor aufgetragen. Dabei mussten ständig schwierige Konturen von Hand abgefahren werden. Um die Qualität zu verbessern sollte künftig automatisch aufgetragen werden.

Vertikale Fläche muss beschichtet werden

Die Herausforderung lautete, eine Anlage zu konzipieren, die eine schlecht positionierte vertikale Fläche beschichtet. Das Bauteil genau zu positionieren, scheiterte am enormen mechanischen und räumlichen Aufwand. Ein individuelles Messsystem zu integrieren, war finanziell nicht tragbar.

Die Faude Automatisierungstechnik suchte nach einer Lösung, bei der ohne großen logistischen und finanziellen Aufwand im bestehenden Montageband die Dichtmasse aufzutragen ist – und zwar am besten direkt am Motor. So wurde mit einer für diesen Einsatz aufgerüsteten Faude Flexmotion FDS ein individuelles System in die bestehende Produktionslinie integriert (Bild 1). Die Lösung: Ein Portalaufbau mit zwei Ebenen spart Raum und vereinfacht das Handling. Weil eine Einhausung bereits vorhanden war, wurde diese übernommen.

Motoren werden auf einerMontagepalette gefördert

In der Produktion werden die Motoren auf einer Montagepalette durch die einzelnen Stationen gefördert, die Dosierstation ist eine davon. Automatisch wird die Silikon-Dichtraupe durch das Parallelkinematik-System auf den Motor aufgetragen. Gesteuert wird der Vorgang mit Hilfe von Transpondern, die am Warenträger befestigt sind. Sie enthalten sämtliche Daten für den jeweiligen Motorblock.

Bei Faude werden die Raumkoordinaten über die NC-Achse ermittelt. Da beim Beschichten einer vertikalen Fläche der Abstand Düsennadel zum Bauteil genau eingehalten werden muss, gab es bei MAN anfangs Bedenken, ob dieses Verfahren ausreicht. In der Praxis zeigten sich aber keine Probleme.

Sensor vermisst Position des Motorblocks

Der Transponder liefert die relevanten Informationen. Dann wird mit einem sehr genauen Sensor an mehreren, genau definierten Punkten die Position des Motorblockes im Raum vermessen. Dabei werden Bauteiltoleranzen ausgeglichen und Positionierfehler auf der Montagepalette ermittelt. Die Messung erfolgt über eine Fünf-Wege-Abtasteinrichtung mit einer Wiederholgenauigkeit von 10 µm. Diese befindet sich auf einem pneumatischen Linearschlitten, der mit einem Kraftbegrenzer für den Kollisionsschutz ausgestattet ist.

Kinematik besteht aus dreimalzwei Stäben aus Karbon

Die Palette der Motoren, die in Nürnberg hergestellt werden, ist umfangreich und ständig kommen neue Versionen hinzu. Eine unkomplizierte, schnelle, frei programmierbare Steuerung fordert die Entwicklungsabteilung. Schließlich müssen zahlreiche Motorentypen mit unterschiedlichen Bauteilgeometrien zuverlässig erfasst, hinterlegt und abgerufen beziehungsweise umgesetzt werden.

Faude hat deshalb eine unkomplizierte Programmierung implementiert, die voll CAD-CAM-fähig ist und die einfache Erfassung von neuen Konturen ermöglicht. Zudem ist die PC-Plattform mechanisch und elektrisch auf den rauen Industriealltag eingestellt. Die Benutzer-oberfläche ist intuitiv und einfach zu bedienen, sämtliche Daten bleiben bei einem Spannungsausfall erhalten.

Parallelstäbe bestehen aus Karbon

Wo herkömmliche Einarm-Roboter in Genauigkeit und Geschwindigkeit an ihre Grenzen stoßen, liegen die Stärken von Flexmotion. Faude setzt auf eine linear angetriebene Stabkinematik mit dreimal zwei Parallelstäben aus Karbon. Diese garantieren die Steifigkeit aller Bewegungsachsen und Kreuzgelenke und damit hohe Genauigkeit bei gleichzeitig großen Verfahrwegen und hoher Kraft. Ein weiterer Pluspunkt ist die integrierte Koordinatentransformation mit X-, Y-, Z- und Winkelversatz sowie Ausgleich von Bauteiltoleranzen.

Die Besonderheit des Auftragens von Dichtmasse auf senkrecht stehende Flächen (Bild 2) bedeutet für die MAN-Motorenproduktion vor allem ein Plus an Genauigkeit und Produktionszuverlässigkeit, denn ein genauer Auftrag ist manuell schwer umzusetzen. Heute sitzt die Dichtmasse genau an der richtigen Stelle und ist präzise dosiert (Bild 3).

Verantwortlich dafür ist eine volumetrisch arbeitende Pumpe, die eine exakte, winkelproportionale Förderung des Mediums gewährleistet. Der Mengenauftrag erfolgt dabei unabhängig von Gegendruck oder Viskosität des verwendeten Mediums. Der Auftrag bleibt auch zuverlässig gleich, wenn sich Geschwindigkeit oder Viskosität ändern. Faden- und Tropfenbildung gehören der Vergangenheit an. MM

Susi Stadler ist Fachjournalistin in 73230 Kirchheim unter Teck, Tel. (0 70 21) 72 68 11. Dieter Faude ist Geschäftsführer bei der Faude Automatisierungstechnik GmbH, 71116 Gärtringen, Tel. (0 70 34) 25 67-0, Fax (0 70 64) 25 67-67, faude@faude.de

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