Sechsachs-Roboter konkurrieren mit der Präzision einer Stanze

Für die beiden Fertigungslinien, die heute Stoßfänger und Seitenschweller für den Chrysler PT Cruiser und den Audi A4 Cabrio herstellen, suchte der Automobilzulieferer Decoma eine zukunftsweisende Handling-Lösung. Bis dato verwendete Decoma bei Produktion von Stoßfängern aus Überzeugung Lineargeräte, die mit einer Stanze kombiniert waren.

Ausgangslage/Aufgabenstellung
Realisation
Systemkomponenten/Auftragsumfang
Ergebnis/Erfolg
Ansprechpartner

Branche:					Automobilzulieferer
Kunde:					Decoma GmbH
Anwendung:					Handling und Entgraten von Stoßfängern und Schwellenverkleidungen
Zielsetzung:					Maximierung der Produktivität und der Flexibilität der geplanten Fertigungslinien
Implementierung:					2001

Ausgangslage/Aufgabenstellung

Gefragt war ein Wechsel von der "starren" Automation hin zu einer hohen Flexibilität. Abgesehen davon forderte Decoma vor allem Wiederholgenauigkeit, kurze Zykluszeiten und eine permanente Verfügbarkeit, und das im Drei-Schicht-Betrieb an sechs Tagen pro Woche. Das Aufgabenspektrum besteht im Handling von Stoßfängern und Schwellerverkleidungen nach dem Spritzgießprozess sowie im Entgraten der Filmangüsse. Speziell beim Entgraten setzte Dekoma noch auf die bewährte Präzision eine Stanze, die in die Anlage integriert werden sollte.

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Realisation

Als Automatisierungslösung mit der geforderten Flexibilität kamen nur Konsolroboter in Frage, die zu zweit auf der Spritzgießmaschine sitzen und somit ihre Aufträge platzsparend von oben abarbeiten. Produziert die Spritzgießmaschine Stoßfänger, entnahm der jeweilige Roboter den fast vier Kilogramm wiegenden Stoßfänger aus der Spritzgießmaschine und führte ihn der bestehenden Stanze zu.

Wie erwartet schränkte die Stanze die Flexibilität der Gesamtkonzeption jedoch nachhaltig ein. Im Praxiseinsatz hatten die Roboter beim Handling der Stoßfänger in dieser Phase jedoch belegt, dass sie trotz der hohen Traglast in der Lage sind, komplexe Bewegungen im 2/10 mm Bereich präzise auszuführen.

Auf der Basis dieser Erfahrung, und um die größtmögliche Flexibilität im gesamten Fertigungsprozess zu erreichen,
entschied sich Decoma in einem zweiten Teilschritt auch die Entgratung der Filmanschlüsse in die Hand der Sechsachs-Roboter zu legen.

Im modifizierten Prozess entnehmen die Konsolroboter den Stoßfänger und legen ihn mit den Wangen nach unten auf eine formschlüssige Vorrichtung. Dort entgratet er die Filmangüsse - auch im Sichtbereich - mit einer an seinem Greifer befestigten Schneidklinge mit einer Genauigkeit von 2/10 mm. Die Angüsse fallen in einen Entsorgungsbehälter. Der Roboter übergibt nun den Stoßfänger an ein Förderband, auf dem das Teil den Sicherheitsbereich verlässt.

Fertigt Decoma Schwellerverkleidungen, setzt der Roboter das Paar der Verkleidungen, das er gerade aus der Spritzgießmaschine entnommen hat, auf einem Tisch ab. Der mit 14 Messern versehene Tisch verfährt daraufhin und schneidet dabei, während der Roboter die Schwellerverkleidungen fixiert, alle 14 Angüsse gleichzeitig ab. Mit Zangen hält der Robotergreifer unterdessen auch die Angüsse fest. Dann legt er die Verkleidungen ebenfalls auf den Förderer und wirft die Angüsse in einen Behälter. Beim Handhaben der Stoßfänger und Schwellerverkleidungen überwacht die Robotersteuerung, durch eine in den Greifer integrierte Vakuumtechnik, ob der Roboter das Teil gegriffen hat.

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Systemkomponenten/Auftragsumfang

Die Anlage bei Decoma wurde durch den KUKA-Systempartner DAT Automatisierungstechnik GmbH realisiert. Zur Automatisierung der Kraus-Maffei Spritzgießmaschine kamen zwei KUKA-Konsolroboter Typ KR 150 K, die mit speziellen aus Standardkomponenten konstruierten Greifern ausgerüstet wurden.

Gesteuert und synchronisiert wird die Anlage mit einer
PC-basierenden KUKA-Robotersteuerung KC 2 einschließlich Control Panel mit Windows-Oberfläche. Im Auftragsumfang des Systemintegrators war die Konzeption der Anlage, die Roboterprogrammierung, die Inbetriebnahme und Schulungsmaßnahmen beinhaltet.

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Ergebnis/Erfolg

Höhere Leistung
Die Konsolroboter überzeugen durch eine optimierte Kinematik, aus der sich höhere Geschwindigkeiten und Tragfähigkeiten sowie ein um 73 % vergrößerter Arbeitsraum ergeben.

Platzvorteile
Weil die eingesetzten KUKA-Konsolroboter im Verhältnis zur zulässigen Last sehr leicht sind, kann man sie platzsparend auf den Spritzgießmaschinen montieren. Das bringt primär unter beengten räumlichen Verhältnissen Vorteile, denn der Konsolroboter beansprucht keine Stellfläche vor der Maschine.

Dadurch besteht die Möglichkeit, den Maschinenpark wesentlich kompakter anzuordnen. Überdies bleibt die Spritzgießmaschine sowohl von der Bedien- als auch von der Bediengegenseite frei zugänglich, sodass sich der Prozessablauf stets gut beobachten lässt. Außerdem wird der Aufwand für Schutzeinhausungen verringert.

Wirtschaftlichkeit
Die Konsolroboter können eine Vielzahl an Aufgaben übernehmen und lassen sich relativ schnell und problemlos auf das Handling neuer Produkte umstellen. In der Praxis konnten damit teuere Sonderperipherien eingespart werden. So kostet eine Stanze zum Abtrennen der Anbindungen im Scheinwerferbereich je Artikel ca. 80.000 €. Vergleichsweise günstig nimmt sich dagegen ein 3D Modell zum Zentrieren und ein im Greifer mitgeführtes Messer mit nur 8.000 € aus.

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Ansprechpartner

KUKA Roboter GmbH Rüdiger Sonntag Key Technology Manager Kunststoff Telefon   +49 821 4533 - 3456 Fax   +49 821 4533 - 2934 E-Mail   ruedigersonntag@kuka-roboter.de Internet   www.kuka.com KUKA Roboter GmbH Leistungsspektrum Fragen an KUKA Roboter GmbH

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