Bereits seit 1930 ist Köln-Niehl der Stammsitz des US-amerikanischen Automobilherstellers Ford in Deutschland und seit 1998 auch der Sitz der Ford-of-Europe-Verwaltung, die von hier aus aktuell 51 Märkte betreut. Von 1979 bis heute wurden dort mehr als 7,8 Millionen Ford Fiesta gebaut. Seit Mitte 2008 ist Köln weltweit das erste Werk, in dem der neue Ford Fiesta vom Band läuft. Jede Stunde werden hier rund 80 neue Automobile hergestellt. Zudem ist in Köln-Niehl auch die Motoren-, Getriebe- sowie die Schmiede- und Gussteile-Produktion angesiedelt. Eine vollautomatische Roboterlösung kommt derzeit an zwei Arbeitsstationen der Linienfertigung im Ford-Werk Köln-Niehl zum Einsatz: bei der Verschraubung des Airbag-Moduls im Fahrzeuginnenraum und des Schließbügels-Striker für die Heckklappe. Als Automatisierungsspezialist wurde Resa Systems aus Saarwellingen als Generalunternehmer für das Projekt beauftragt. Die Sensor- und Kameratechnik zur Verarbeitung aller relevanten Informationen lieferte dabei Sick.
Vollautomatische Lage- und Bestückungskontrolle
Das Airbag-Modul wird von einem Industrieroboter an der Mittelkonsole verschraubt. Ein zweiter Industrieroboter verschraubt den sogenannten Heckklappen-Striker. Nach dem Einlauf der Karosserie in die Station erkennt ein Scanner die Karossendaten und übermittelt diese direkt an die Steuerung. Der Roboter für das Airbag-Modul greift das passende Modul, von dem insgesamt fünf Varianten existieren. Anschließend setzt er das Airbag-Modul in die vorgesehene Position im Auto ein und verschraubt es im Fahrzeug. Die fünf unterschiedlichen Airbag-Module werden über ein etwa zehn Meter langes Zuführband an die Entnahmestelle des Roboters gebracht, nachdem sie zuvor durch den kamerabasierten Codeleser Lector620 auf ihre korrekte Lage und Beschickung überprüft wurden. Die genaue Position der Gewindebolzen zum Einsetzen des Airbag-Moduls erkennt der Vision-Sensor Inspector VSPM-6. Die Muttern zum Verschrauben des Airbag-Moduls werden über ein Mutterzuführsystem mit Vereinzelung bereitgestellt. Der zweite Roboter – in der Roboterzelle – verschraubt den Heckklappen-Striker. Dieser wird mittels einer Schablone in Position gebracht und anschließend verschraubt. Zur Erkennung der genauen Position der Schrauben für den Heckklappen-Striker kommt ebenfalls der Vision Sensor zum Einsatz. Die Taktzeit für die Station beträgt dabei 60 Sekunden. Der Inspector VSPM-6 als intelligente Bildverarbeitungslösung in dem Sensorpaket positioniert, prüft und misst Objekte auch bei schnellen Produktionsprozessen. Er enthält einen Objektfinder, der unabhängig von Position, Größe und Drehwinkel die richtigen Daten liefert. \“Die Integration der Kameralösung von Sick war eine große Herausforderung in dem Projekt, weil die Anforderungen an die Lesegenauigkeit sehr komplex sind\“, so Resa Systems-Projektleiter Harald Maaß. \“Aus gemeinsamen Vorgängerprojekten wussten wir allerdings, dass der Inspector gerade für eine solch komplexe Anforderung genau das richtige Produkt ist\“. Der kamerabasierte Codeleser Lector620 ist zum ersten Mal bei Ford in Köln in der Endmontage im Einsatz. 1D-, 2D- und direkt markierte Codes identifiziert er in Bewegung oder im Stillstand sogar bei schlechter Codequalität zuverlässig. Die Kamera ist direkt an die Anlagensteuerung angebunden. \“Eine Besonderheit aus unserer Sicht ist, dass im Sinne eines ganzheitlichen Ansatzes nur eine einzige Softwarelösung sämtliche Lesearten verarbeiten kann\“, erklärt Sick Key Account Manager Klaus Pübben. Hierfür wurde die sogenannte Sopas-Oberfläche (Sick Open Portal for Application and Systems Engineering Tool) als Konfigurationssoftware entwickelt. \“Denn diese Ganzheitlichkeit, dass wir unseren Kunden die jeweils passende, alles zusammenfassende, Lösung für ihr Problem bieten können, wird auch zunehmend vom Markt gefordert\“, so Pübben.
