Ausfall-Risiko senken: Roboter kleben und lackieren störungsfrei im Dauerbetrieb

Die Automobilindustrie gilt als Technologietreiber bei Automatisierungslösungen. Zu den typischen Roboter-Anwendungen wie Schweißen und Lackieren kommen Applikationen zum Kleben und Dichten. Gegenüber den üblichen getrennten Steuerungen zwischen Roboter und Klebe-Applikation bringt der ganzheitliche Lösungsansatz Effizienzvorteile. Roboter müssen hohe Anforderungen an Betriebssicherheit erfüllen. Das Ferndiagnosesystem Advanced Remote Diagnostics von ABB Robotics warnt vor Fehlern infolge von Überlastung, Verschleiß und anderen Störrisiken, so auch in der Kunststoff-Lackiererei im BMW-Werk Landshut.

Industrieroboter lassen sich im Gegensatz zu Sondermaschinen schnell an unterschiedliche Aufgabenstellungen anpassen. Das macht sie geeignet für komplexe und häufig wechselnde Aufgaben z.B. beim Auftragen von Klebern und Dichtmaterialien. Neben der nach wie vor im Fahrzeugbau wichtigsten Fügetechnologie Schweißen gewinnt das Kleben nachhaltig an Bedeutung. Das bedingt, dass immer mehr unterschiedliche Materialien, darunter Kunststoffe, Glas sowie Metalle differenzierter Werkstoffarten, Oberflächengüten und Blechdicken, miteinander zu verbinden sind. Typisch ist gleichzeitig der Trend zu immer komplexeren, vorgefertigten Baugruppen, die montiert werden müssen. Unter den geklebten Bauteilen – bis 18kg Klebstoff enthält ein Automobil – befinden sich Motor- und Karosserieteile. Tests belegen die meist bessere Crash-Performance geklebter Baugruppen gegenüber geschraubten oder geschweißten Varianten. Eingeklebte Front- und Heckscheiben erhöhen beispielsweise die Steifigkeit von Karosserien. Weiter ermöglicht das Kleben Design-Lösungen für Fahrzeuge, die den cw-Wert verringern und die Fahrzeugmasse treibstoffsparend reduzieren. Automobilzulieferer stellen dem Hersteller z.B. komplette Scheinwerfer-Systeme zur Verfügung. Bei der Montage der Glas- und Kunststoffscheiben kommt es auf Präzision an, um den geringen Spaltmaßtoleranzen zu entsprechen. Das erfordert einen gleichmäßigen, optimal automatisierten reproduzierbaren Auftrag der Kleberaupe. Dem Aufbringen des Klebers z.B. in das Gerätegehäuse folgt das Fügen der Abschlussscheibe in das Klebebett. Dieser Prozess ist maßgeblich für die am Fahrzeug einzuhaltenden Spalttoleranzen im kritischen Bereich von Motorhaube, Kotflügel, Stoßfänger und Scheinwerfer. Analog hohe Anforderungen und entsprechende Robotereinsatz-Präferenzen gelten für die geklebten Verbindungen der sensiblen Elektronik- mit den Konstruktionsbauteilen. Kleberoboter Konventionelle Lösungen kennzeichnet die steuerungstechnische Trennung der beiden Systeme Roboter und Kleber-Applikation. Der Roboter führt die Klebeausrüstung mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten, je nach Komplexität der Bauteile entlang verschiedener und unterschiedlich komplexer Bahnen. Die resultierende Prozesssteuerung soll jedoch immer die richtige Menge Kleber an der jeweiligen Stelle auftragen. Hier liegt bei den bisherigen getrennten Steuerungen für Roboter und Klebeausrüstung der Engpass. Der kontinuierliche, zeitaufwändige Abgleich der unterschiedlichen Steuerungsdaten beim Integrieren beider Systeme führt zu Effizienzeinbußen. Die neue, integrativ ganzheitliche Systemlösung spart Investitionskosten und ermöglicht ein präziseres Dosieren von Kleber oder Dichtmassen. Und das gilt bei gleichzeitig signifikant höheren Prozessgeschwindigkeiten selbst bei komplexesten Klebenähten. Die zentrale Funktion der Lösung übernimmt die flexible Robotersteuerung IRC5. Sie regelt die Roboterbewegungen bahngenau und ermöglicht ein präzises Ansteuern eines bestimmten Bahnpunktes bei hoher Wiederholgenauigkeit. Integrierte Softwaremodule wie TrueMove und QuickMove regeln das optimale Beschleunigen und Abbremsen des Roboters in Abhängigkeit der abzufahrenden Konturen. Störfall vermeiden In der Fahrzeugindustrie bedeutet ein Roboter-Ausfall häufig einen etwa achtstündigen kostenträchtigen Stillstand, der die gesamte Linie in der Prozesskette ausbremsen kann. Meist sind erfolglose Selbsthilfe-Versuche vorausgegangen und wertvolle Zeit verstrichen, bis der Service-Experte eintrifft. Die Advanced Remote Diagnostics von ABB Robotics setzt im Vorfeld potenzieller Störungen an. Sie basiert auf dem Fern-Überwachen und Protokollieren der wesentlichen Funktionsparameter. Frühzeitig empfängt der Anwender von der ABB-Service-Zentrale differenzierte aussagekräftige Warnsignale, sobald der Roboter im kritischen \’gelben Bereich\‘ arbeitet. So reduziert sich die Reaktionszeit im Servicefall. Oft kann eine Ausfall verursachende Störung ganz abgewendet werden. Die Voraussetzung für das spezifische System Advanced Remote Diagnostics ist global gegeben, wenn sich der Roboter in ausreichender Nähe zu einem GPRS/W-LAN-Netzwerk befindet. Das Support Package von ABB fasst die für die Vorsorge wichtigsten unterstützenden Dienste zusammen. Dafür stellt ABB auf seinem Server die für den Kunden datensichere, personalisierte Internetseite \’My Robot\‘ bereit. Dieser Remote-Service beinhaltet die automatische Datenaufnahme und das Speichern von Parametern des vernetzten Roboters sowie die qualifizierte Datenauswertung. Der Roboter-Anwender kann mit Hilfe der intelligenten Software jederzeit den aktuellen \’Robot Condition Report\‘ abholen – und er erfährt online, wie es seinem Roboter innerhalb des letzten, vorletzten oder beliebigen anderen Testzyklus \’ergangen\‘ ist. Wie hoch sind Nutzungsrate, Beanspruchung und Abnutzung der einzelnen Achsen bzw. der entsprechenden mechanischen Teile in Relation zur absoluten Roboternutzung? In welchen Bereichen fährt der Roboter nahe der Lastgrenze? Aus den Daten errechnet die Software die Lebenserwartung beanspruchter Elemente und entwickelt einen Wartungsplan. Selbsttätig indiziert das Programm auftretende funktionale Problemlagen und übermittelt Warnungen auf das Kommunikationsgerät des Roboter-Nutzers. Ein Blick auf die Seite \’My Robot\‘ unter www.abb.com zeigt die Lokalisation, Art und Quantifikation des Alarmzustandes. Verfügbar sind dort auch die interaktiv bereit gestellten empfehlenswerten Maßnahmen zum Beseitigen und schützt die Anwenderdaten: Die ABB-Experten sehen nur die zum Betrieb und für die Analyse notwendigen Roboterdaten. Vorsorge-Programm für\’s Lackieren Vollautomatisierte Lackieranlagen bieten Flexibilität und eine hohe Anlagenverfügbarkeit bei reduziertem Personalbedarf. Die ABB-Lackierroboter haben eine konstant hohe Lackierqualität sowie hohe Auftragsgeschwindigkeiten bei geringem Materialverbrauch. Exemplarisch stehen dafür der IRB 5400 sowie der IRB 5500. Der Nutzer bedient alle ABB-Roboter mit der Steuerung IRC5. Sie ist auch für

ABB Automation GmbH
http://www.abb.com/robotics

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