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Knickarm-Roboter montiert Räder im Fließbetrieb

Mehrfachschrauber beherrscht Variantenvielfalt prozesssicher
Knickarm-Roboter montiert Räder im Fließbetrieb

Knickarm-Roboter montiert Räder im Fließbetrieb
Mit Hilfe eines Knickarm-Roboters lässt sich die Mehrfach-Schraubtechnik von Atlas Copco Tools auch in der Fließmontage einsetzen. Der Vorteil: Die Mitarbeiter werden bei der arbeitsintensiven und körperlich anstrengenden Radverschraubung entlastet, gleichzeitig arbeitet die Station prozesssicher
Ein an einem Knickarm-Roboter befestigter 5-fach-Schrauber von Atlas Copco Tools montiert bei Magna Steyr Räder vollautomatisch im Fließbetrieb. Selbst Diebstahlsicherungsschrauben mit wechselndem Code lassen sich prozesssicher verbauen. Künftig können auch Fahrzeugderivate in der flexiblen Montagelinie gefertigt werden.

Dass Autoräder keine Leichtgewichte sind, weiß jeder, der einmal in Eigenregie Reifen gewechselt hat. „Bei körperlich anstrengenden Tätigkeiten suchen wir stets nach der bestmöglichen Lösung, um unsere Mitarbeiter zu entlasten“, sagt daher Erwin Fandl, Leiter Montage der Business-Unit High Volume bei Magna Steyr Fahrzeugtechnik in Graz. „Insbesondere dann, wenn eine hohe Variantenvielfalt und, damit verbunden, eine Verwechslungsgefahr hinzukommt.“ Bei den Grazern ist das der Fall, weil man bei der Radmontage nicht nur Diebstahlsicherungsschrauben verbauen muss, deren Code ständig wechselt, sondern auch verschiedene Fahrzeugderivate in derselben Linie fertigen will.

Damit nicht genug: Die flexible Rädermontage sollte im Fließbetrieb arbeiten – also ohne Zwischenstopp des Bandes. Franz Schinnerl, verantwortlich für die Montageplanung, fand dafür ein passendes System bei der IBG Automation aus Neuenrade. Kernelement der Fertigungszelle sind zwei Kuka-Knickarm-Robotor, die sich so programmieren lassen, dass sie variabel der Fließgeschwindigkeit in der Linie folgen. Sie nehmen nicht nur die jeweils links und rechts zu montierenden Räder auf, sondern tragen gleichzeitig einen 5-fach-Schrauber mit QST-Spindeln von Atlas Copco Tools. Diese Mehrfachschrauber haben sich bereits in vielen anderen Einsätzen in der vollautomatischen Radmontage bewährt.
Robuste Systeme sind für Magna Steyr die Voraussetzung, um die hohe Qualität in der Montage sicherzustellen. Gleichzeitig müsse eine „Fehlhandlungssicherheit“ gegeben sein – und zwar an der Stelle, an der montiert werde. Fandl: „Es gibt bei uns keinen nachfolgenden Prüfschritt mehr!“ Prüfen sei nicht wertschöpfend, aber darauf verzichten könne man nur, wenn die Montage prozesssicher erfolge. „Mit der Radmontage per Roboter kommen wir diesem Ziel einen weiteren Schritt näher“, sagt Fandl, „die Station ist also gleichzeitig ein Null-Fehler-Portal.“
Fehlerfrei müssen vor allem die Diebstahlsicherungsschrauben montiert werden. IBG stellt dies über eine automatische Schraubenzuführung sicher. Gesteuert wird sie vom Fertigungsleitrechner, der vorgibt, wann eine Diebstahlsicherung (eine der fünf Radschrauben lässt sich nur mit einer codierten Nuss schrauben) einzubauen ist und der vorab auch die Anlieferung der richtigen Räderkombination just in Sequence auslöst.
Eine der fünf Spindeln des Mehrfachschraubers nimmt dann die entsprechend codierte Nuss und die zugehörige Schraube auf. Sind alle Radschrauben angezogen, melden alle Spindeln das Resultat. „Auf diese Weise können wir selbst in unserer hochgetakteten Montage sicherstellen, dass alle Räder korrekt montiert sind und an jedem Rad die Diebstahlsicherungsschraube verbaut ist“, betont Schinnerl.
Für die Auswahl der Schraubtechnik fragte Systemlieferant IBG bei Magna Steyr an, welches System gewählt werden sollte. „Da wir hier in der ganzen Halle mit Atlas-Copco-Lösungen arbeiten, wollten wir natürlich dabei bleiben“, so Schinnerl weiter. „Denn Service und Wartung können auf diese Weise zentral im Werk vor Ort erfolgen; unsere Mitarbeiter sind entsprechend geschult, so dass sie auch mit dem Mehrfachschrauber umgehen können.“
Eingesetzt werden in Graz QST-Einbauspindeln mit Power-Macs-4000-Steuerungen, die umfangreiche Überwachungsfunktionen bieten und auch die Programmierung komplexer Schraubstrategien ermöglichen. Auch mit den beiden Robotern bleibt Magna Steyr künftig sehr flexibel. „Ändert sich die geometrische Anordnung durch neue Fahrzeugtypen, können wir die Knickarm-Roboter sehr leicht umprogrammieren“, sagt Fandl. „Das heißt, wir können schnell reagieren, auch wenn zukünftig mehrere unterschiedliche Fahrzeugderivate in einer Linie gefertigt werden sollen.“ Das ist wichtig, weil insbesondere im Premium-Segment die Variantenvielfalt hoch ist: Jeder Kunde möchte sein individuell angepasstes Fahrzeug bekommen.
Atlas Copco Tools Central Europe GmbH www.atlascopco.de
IBG Automation GmbH www.goeke-group.com
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