Punktschweissen im Rohbau

Automobilbau Unterbodenschutz

In einer Ausschweisslinien, auf denen eine Vielzahl unterschiedlicher Fahrzeugkarosserien gefertigt werden, sollen neue Modelle mit möglichst geringer Unterbrechung eingepflegt werden.

Punktschweissen im Rohbau

Anlagenbeschreibung

Ein großer Automobilhersteller betreibt mehrere Ausschweisslinien für Fahrzeugkarosserien. Es kommen Kuka KR125-Roboter und Comau H4 mit Punktschweisszangen zum Einsatz.

Die Besonderheit der Anlage ist, dass eine Vielzahl von unterschiedlichen Modellen auf gleichen Linien gefertigt werden und neue Modelle mit möglichst geringer Unterbrechung der laufenden Linie eingepflegt werden sollen.

Aufgabenstellung

In der Vergangenheit stellte sich heraus, dass nach einem Austausch von Punktschweisszangen ein deutlicher Punktversatz auftrat. Ein Nachteachen führte oft zu weiteren Crashs, da die Fertigungslinie extrem eng ist und Schweisspunkte beispielsweise im Radhaus nur sehr begrenzt verändert werden können ohne eine erneute Kollision zu riskieren.

Erschwerend kam hinzu, dass die Nachteacharbeiten für alle Modelle durchgeführt werden mussten. Diese aber zum Zeitpunkt der Arbeiten gar nicht verfügbar waren. Das Modell tauchte eventuell erst in der nächsten Schicht auf. Vergas man nun die Linie anzuhalten und die Roboterprogramme anzupassen, kam es erneut zum Crash.

Zusätzlich bestand die Aufgabe darin, einen Robotertausch der Comau-Roboter zu gewährleisten. Für diesen Robotertyp gibt es kein wiederholbares und nachvollziehbares Verfahren für die Masterung.

Umsetzung

Für die Vermessung einer Punktschweisszange wurde der sogenannte Messknochen entwickelt. Es handelt sich dabei um einen Arm mit 2 Messkugeln an den Enden und mit einem 1:10 Morsekegel als Adaption in der Mitte. Die Elektrodenkappe wird mit einer Zange abgezogen und der Messknochen wird auf den E-Arm aufgesteckt. Anschließend wird die Zange zugefahren. Der Messknochen sitzt nun fest auf dem E-Arm und die beiden Messkugeln können mit tool:in vermessen werden. Der TCP ist dann der Schwerpunkt der beiden Kugeln. Der Messknochen ist für die gängigen Kappengrößen in 13, 16 und 20 Millimetern verfügbar.

Es ist davon auszugehen, dass im Falle einer Vermessung die Linie voll mit Karosserien ist und es ein nicht zu vertretender Aufwand wäre, die Linie frei zu fahren. Deshalb wurde ein gewinkelter Ständer entwickelt, den man in Aufnahmen am Transportband schrauben kann obwohl sich die Karosserie noch in der Station befindet.

Für die Comau-Roboter wurde zusätzlich noch ein loop:in durchgeführt.

Nutzen für den Kunden

Die Instandhaltung benötigt nach einem Zangenwechsel 15 Minuten für eine Vermessung mit tool:in. Danach passen die Produktionsprogramme aller Modelle zuverlässig.

Später wurden aus Gründen der Kostenersparnis die Elektrodenkappen durch andere, mit 2 mm mehr Kupfer, ersetzt. Dank LaserLAB und tool:in konnte die Umrüstaktion schnell und ohne Problem abgeschlossen werden.

Es wurden mittlerweile einige Comau-Roboter getauscht und mit loop:in erneut vermessen, ohne dass danach Probleme mit der Produktionsqualität aufgetreten sind.