Montage in der Bewegung: 3D Messsystem erhöht signifikant die Wirtschaftlichkeit

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1 Assembly-on-the-fly in der Automobilproduktion Montage in der Bewegung: 3D Messsystem erhöht signifikant die Wirtschaftlichkeit Die gezielte Produktionsoptimierung steht auf der Tagesordnung aller Automobilhersteller. Die robotergestützte Montage von Autoteilen unterstützt von Bildverarbeitungssystemen leistet einen wesentlichen Beitrag für höhere Produktivität. Mit 3D Messsystemen von ISRA VISION wird es nun möglich, eine Vielzahl von Anbauteilen für das Automobil direkt in der Bewegung zu montieren. Das spart nochmals erheblich Fertigungszeit und reduziert Kosten. Wenn Roboter Anbauteile montieren sollen, war es bisher erforderlich, dass das Basisobjekt sich nicht bewegt. Der Hauptgrund: eine exakte 3D Vermessung war bisher nur dann möglich. Die Montagelinie oder das Fließband kamen für den Zeitpunkt des Vermessens zum Stillstand oder das Objekt wurde aus der laufenden Montagelinie ausgeschleust. Dies hat Auswirkungen auf den gesamten Produktionsfluss. Darüber hinaus erhöhen sich die Durchlaufzeiten der gesamten Fertigung. Seite 1

2 Automatisiert in der Bewegung montieren In der Endmontage im Automobilbau wird deshalb sehr oft ohne Stillstand manuell, also ohne Robotereinsatz, produziert. Über die Nachteile manueller gleichförmiger Arbeiten gegenüber robotergestützten Tätigkeiten ist bereits viel geschrieben worden. Automatisierte Montagesysteme sind vor allem in Bezug auf die Qualität der Ausführung weit überlegen. Auch gibt es weniger Einschränkungen hinsichtlich der Größe und des Gewichts der zu montierenden Anbauteile. Ein klarer Vorteil entsteht, wenn automatisiert in der Bewegung montiert werden kann. Die bildgestützte Steuerung der Roboter ermöglichen die 3D Messsysteme von ISRA VISION. Sie leisten so einen entscheidenden Beitrag für eine signifikante Erhöhung der Wirtschaftlichkeit in der Endmontage. Erfolgreich im Einsatz im Automobilbau Bei führenden Automobilherstellern sind die Robot Guidance Sensoren (RGS) von ISRA als wesentlicher Bestandteil der 3D Messsysteme bereits mehrfach erfolgreich im Einsatz, so zum Beispiel für die Radmontage. So positioniert zum Beispiel bei Volkswagen ein Handhabungsgerät die Räder exakt auf den Radnaben, wo sie anschließend verschraubt werden. Zur Führung und Positionierung der Roboter muss das 3D Messsystem die genaue Montageposition ermitteln. Die Herausforderung des Assembly-on-the-fly ist, dass die Achsschenkel an der hängenden Karosse keine definierte Position einnehmen und auch der Lenkwinkeleinschlag der Vorderräder erheblich variieren kann. Zudem müssen die Unregelmäßigkeiten im Laufverhalten des Förderbandes ausgeglichen werden, die auch zu Seite 2

3 Schwingungen der Objekte führen. Das ISRA-System bietet dafür eine Lösung: Es vermisst zunächst die Lage der Radnaben dreidimensional und ermittelt die genaue Position der Befestigungspunkte. Basierend auf diesen Daten führt der Roboter anschließend die Radmontage mit seinen Werkzeugen durch. Ein weiteres Beispiel ist die Betankung des Fahrzeugs bei laufendem Band in mehreren Linien verschiedener BMW-Werke. Hier fährt ein Roboter neben dem Fahrzeug und betankt es mit der notwendigen Menge Kraftstoff. Die RGS-Sensoren liefern dem Roboter mit hohem Takt die dafür erforderlichen Positionsinformationen und ermöglichen das Visual Serving. Mit der automatischen Lösung konnte auf eine teure Anlage zum Absaugen der Dämpfe verzichtet werden. Ein asiatischer Automobilbauer setzt Assembly-on-the-fly mit RGS- Sensoren erfolgreich für die Cockpit-Montage ein. Alle Beispiele haben eine Gemeinsamkeit: Die automatische Montage erhöhte spürbar die Produktivität und führte zu einem Wegfall manueller, gleichförmiger Tätigkeiten. Assembly-on-the-fly spart Zeit und reduziert Kosten Die erfolgreichen Erfahrungen aus den verschiedenen Anwendungen können für andere Bauteile genutzt werden. So lassen sich neben Rädern, Cockpits und der automatischen Betankung ebenso Anbauteile, wie Scheiben, Frontend, Stoßfänger, Typenschild, Vordersitze, Reserverad und Panoramadach, in der Bewegung automatisiert mit dem Roboter montieren. Zum Beispiel würde bei der Scheibenmontage eine Stopp-Position in der Montagelinie entfallen. Zum Einsatz kommen dabei immer die Robot Guidance Sensoren (RGS), die nach dem Verfahren der Mehrlinien-Triangulation arbeiten und die exakte 3D Vermessung sowie die exakte Erfassung der Seite 3

4 Werkstückpositionen in Raumkoordinaten vornehmen. Die integrierte LED-Flächenbeleuchtung und LED-basierte Linienprojektion sorgen für eine hochrobuste Bildverarbeitung. Die Sensoren haben eine sehr kompakte Bauform und können sowohl ortsfest als auch mobil am Roboter eingesetzt werden. Die Messgenauigkeit beträgt bis zu 0,01 mm und entspricht damit den hohen Anforderungen der Automobilbauer. Die Montage on-the-fly spart wertvolle Zeit und legt erhebliches Potenzial für weitere Kosteneinsparungen im Automobilbau frei. Komplett neue Fertigungskonzepte in der Endmontage können mithilfe der 3D Messsysteme umgesetzt werden. Der führende Robot-Vision- Hersteller ISRA zeigt erneut, wie Forschungsergebnisse schnell zu höherer Produktivität führen. Bilder 250_1 Für höchste Produktivität: Radmontage OnThe-Fly hier: In-line Montage Seite 4

5 250_2 Für höchste Produktivität: Radmontage OnThe-Fly, hier: Vermessung 250_3 Einsparung von Ressourcen: Betankung On-The-Fly 250_4 Sicher und akkurat: Cockpit-Montage On-The-fly Seite 5

6 250_5 Für einen effizienten Fertigungstakt: Dachmontage On-The-Fly Seite 6