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DER KONSTRUKTEUR 7-8/2021

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DER KONSTRUKTEUR 7-8/2021

MONTAGE UND HANDHABUNG

MONTAGE UND HANDHABUNG FLEXIBLE MONTAGE VON LOSGRÖSSE 1 Wenn sich kleinere Unternehmen erstmals für eine Automatisierung einzelner Montageschritte entscheiden, wählen sie dafür normalerweise eher Standardaufgaben. Ein hochspezialisierter Automobilzulieferer ging erfolgreich einen anderen Weg – und realisierte seinen Einstieg in die Robotik mit einer komplexen Handlingaufgabe. Zwei Motoman-Roboter montieren dort nun Gummi-Metall-Lager für unterschiedliche Fahrwerkskomponenten. Autor: Uwe Braasch, Area Sales Manager/Office Leipzig, YASKAWA Europe GmbH – Robotics Division, Allershausen S 8 SUPPLEMENT 2021

So waren die Experten von Kleinig engineering auch gut gerüstet, als sie 2019 die Anfrage eines Kunden aus der Automotive-Branche erreichte: Ein bestehender Montageprozess sollte automatisiert werden, um auf diesem Weg zum einen Stückzahlen und Durchsätze zu erhöhen und zum anderen die Anzahl der erforderlichen Werker zu reduzieren. Konkret ging es dabei um die Montage von Gummi-Metall-Lagern für Querlenker und Schwenklager. Und damit um eine sehr anspruchsvolle Automatisierungsaufgabe, denn bei diesen Fahrwerkskomponenten handelt es sich um Schmiedeteile mit teilweise großen Fertigungstoleranzen. Diese Spielräume schließen sich konstruktionsbedingt erst im weiteren Fertigungsprozess und erfordern bis dahin eine hohe Flexibilität im Handling. Darüber hinaus liegt die Greifposition auf unbearbeiteten Flächen, was zusätzliche Anforderungen an die Effektoren stellt. Zur Umsetzung dieser sehr speziellen Aufgabenstellung wurden verschiedene Konzepte diskutiert, wobei die Konstrukteure von Kleinig engineering eine roboterbasierte Lösung favorisierten. „Allerdings hatte der Kunde anfangs Bauchschmerzen beim Thema Robotik“, wie sich Prokurist und Vertriebsleiter Tobias Franz erinnert. Diese Skepsis war nicht nur in der Komplexität des Montageprozesses begründet, sondern auch darin, dass das Unternehmen bisher noch keine Roboter eingesetzt DIE ROBOTER SIND ÜBER SPS- FUNKTIONSBAUSTEINE IN EIN ÜBERGEORDNETES STEUERUNGS- KONZEPT EINGEBUNDEN hatte und dementsprechend nicht auf eigene Kompetenzen und Erfahrungen in diesem Bereich zurückgreifen konnte. Dass sich der Kunde letztlich doch für die roboterbasierte Option – und damit für einen Einstieg in die Robotik insgesamt – entschied, lag an dem überzeugenden, SPS-basierten Anlagenkonzept. Dieses hat sich inzwischen bewährt als flexible Montagelösung zur Produktion von Losgröße 1 ohne Rüstaufwand. Ob Automobil- und Zulieferindustrie, Maschinenbau, Elektronikfertigung oder Feinmechanik – Montageund Automatisierungstechnik des sächsischen Sondermaschinenbauers Kleinig engineering GmbH & Co. KG kommt in vielen Branchen zum Einsatz. Ein Grund für diesen Markterfolg: Das seit 1998 aktive Unternehmen deckt den Anlagenbau in seiner ganzen Breite ab und vereint Entwicklung, Konstruktion, Elektroplanung, Programmierung, Fertigung und Service unter einem Dach. KOMPLEXE AUFGABENSTELLUNG MONTAGEZELLE ALS KOMPLETTLÖSUNG Die Komplettlösung kombiniert zwei Montagestationen, eine für das Gummi-Metall-Lager und eine für die Buchse. In jeder arbeitet ein Industrieroboter. Beide Bearbeitungsschritte können parallel durchgeführt werden. Verkettet sind die beiden Stationen durch ein Umlaufsystem, auf dem für alle Bauteilvarianten geeignete Universalwerkstückträger durch die Zelle transportiert werden. Je nach Bauteil beträgt die Bearbeitungszeit rund eine Minute. Für die Bedienung der kompletten Zelle reicht ein einziger Mitarbeiter aus. Die Zuführung bzw. Einschleusung der zu montierenden Einzelteile in die Montagezelle erfolgt an einer Werkerstation, wo sie manuell auf den Werkstückträger aufgelegt werden. Anschließend übernehmen die beiden Roboter automatisch das komplette Bauteilhandling und sämtliche Bearbeitungsschritte. Diese umfassen im Einzelnen: ■ in der Montagestation für Gummi-Metall-Lager das Einlegen des Querlenker-Bauteils in die Montagevorrichtung, ■ den Ausgleich von Bauteiltoleranzen, ■ die aktive Ausrichtung der Fügeachse im Bauteil, ■ das Handling von zwei Gummi-Metall-Lagern zur Benetzung mit Gleitmittel und die Platzierung auf dem Fügewerkzeug, ■ die Montage der Gummi-Metall-Lager auf Einbaumaß des Querlenkers durch zwei servomotorische Fügeeinheiten von Kistler, ■ die optische Abschlussprüfung mit Sensoren der Firma Keyence sowie ■ die Ablage der montierten Querlenker für den Weitertransport auf dem Werkstückträger. In der anschließenden Montagestation für die Buchse kommt der Roboter für folgende Arbeitsschritte zum Einsatz: ■ die Platzierung der Buchse auf dem Einpresswerkzeug, ■ die Positionierung des Querlenkers bzw. Schwenklagers in die Montagevorrichtung, SUPPLEMENT 2021 S 9

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