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Montagezelle im Labor

Blick in den Montagebereich

Qualitätsüberwachung

Einsatz im Unternehmen

Montagezelle im Labor

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Detailbeschreibung

Die hohe Variantenvielfalt und die kleinen zu fertigenden Losgrößen erschweren den wirtschaftlichen Einsatz von Automatisierung in kleinen und mittelständischen Unternehmen. Viele Tätigkeiten werden deshalb manuell ausgeführt, auch wenn eine Automatisierung technisch realisierbar wäre. Bei Montageaufgaben sind zusätzlich häufig kraftgeführte Prozesse erforderlich (z. B. bei engen Passungen), welche mit konventioneller Montagetechnik nicht oder nur mit hohem Aufwand zu realisieren sind.

In der SMErobotics Montagezelle werden solche kritischen Prozesse – am Beispiel der Montage eines Hydraulikventils – mittels Robotertechnik ausgeführt. Die dargestellten technischen Lösungen sind auch auf andere Branchen und Anwendungsfälle übertragbar. Die SMErobotics Montagezelle befindet sich in der Modellfabrik an der BTU Cottbus-Senftenberg. Unternehmen können die Modellfabrik besuchen und die praxisnahe Umsetzung im Bereich Roboteranwendungen erfahren. Mit der Montagezelle erfolgt das Heranführen und die Qualifizierung zu den Themen industrielle Robotik, Einsatz industrieller Bildverarbeitung, kraftgeführte/ kraftüberwachte Prozesse, automatisierte Montage und Mensch-Roboter-Kollaboration.

Vorteile der Lösung

Die Montagezelle des Forschungsprojektes SMErobotics ermöglicht die flexible Fertigung von Hydraulikventilsegmenten in kleinen Losgrößen und flexible Anpassung an zukünftige Produkte. Dazu wird ein KUKA LBR iiwa Roboter mit drei verschiedenen, austauschbaren Endeffektoren (Zweifinger-Greifer, elektrischer Schrauber, pneumatischer betätigter Magnetgreifer) eingesetzt. Der Start des Fertigungsprozesses und die Programmierung neuer Varianten erfolgt über eine grafische Bedienschnittstelle direkt an der Roboterzelle.

Die Roboterzelle ist so in der Lage, Montageprozesse durchzuführen, die vorher nicht oder nur mit unverhältnismäßig hohem Aufwand durchgeführt werden konnten. Dabei benötigt sie keine gesonderte Bereitstellung der zu montierenden Teile; diese können der Zelle – wie im manuellen Prozess – lose zugeführt werden. Bei der Kontrolle der Funktionsfähigkeit hat die automatisierte Lösung der manuellen gegenüber Vorteile bei der Vergleichbarkeit und Dokumentation.

Genutzte Technologien/ Demonstrationsszenarien

Der Einsatz im Roboter integrierten Kraft-Momentensensorik ermöglicht die technisch anspruchsvolle Montage der Hydraulikventile. Zusätzlich erfolgt durch den Roboter eine Inline-Qualitätskontrolle aller montierten Einheiten, wodurch Bauteilfehler erkannt und der Nacharbeitsaufwand reduziert wird. Die eingesetzten Greifer und Schrauberwerkzeuge sind flexibel programmierbar und erlauben über zahlreiche Sensorrückmeldungen eine detaillierte Überwachung der Prozesse.

Zur Erkennung und Aufnahme der verschiedenen, lose zugeführten bzw. nur teilweise geordneten Bauteile wird ein industrielles Bildverarbeitungssystem eingesetzt. Durch das in die Zelle integrierte Programmier- und Bediensystem sind häufige Wechsel zwischen verschiedenen Produktvarianten realisierbar und neue Varianten lassen sich auch durch Bediener mit wenigen Roboterkenntnissen schnell einlernen.

Einsatzgebiete/ Branchen

Die Montagezelle ist für die Fertigung in kleinen bis mittleren Losgrößen optimiert. Die eingesetzten Lösungen sind aber auf andere Branchen und Anwendungen übertragbar. Kraftgeführte Montageprozesse und damit verbundene Qualitätskontrollen sind beispielsweise auch in der Großserienfertigung relevante Themen. Der Einsatz der industriellen Bildverarbeitung zur Vereinzelung der losen Bauteile ist vor allem für die flexible Fertigung mit einer großen Vielfalt an zu verbauenden Einzelteilen geeignet.

Link

https://www.kompetenzzentrum-cottbus.digital

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