Rüstzeitoptimierung und schnelle Wartung nach Crash

Automobilbau Unterbodenschutz

Die Kalibrierungszeit sowie die Rüstzeiten für mehrere Roboterportale soll verkürzt werden.

Rüstzeitoptimierung und schnelle Wartung nach Crash

Anlagenbeschreibung

Der Kunde betreibt mehrere XY-Portale mit Motoman HP20-Robotern und NX100-Steuerung. Dort werden sogenannte Rahmentafelverschraubungen, die für den Bau von Gerüsten benötigt werden, im MIG/MAG-Schweißverfahren ausgeschweißt. Die Rahmen werden auf Vorrichtungen gespannt und diese auf einen Positionierer in der Roboterzelle abgesteckt.

Aufgabenstellung

Die ursprüngliche Aufgabenstellung bestand darin, ein Verfahren zu entwickeln um den Roboter und die Portalachsen schnell und automatisch zu mastern. Der Kunde fährt mit seinen Robotern relativ häufig Crash mit der Folge dass die Masterung des Roboters oder der Portalachsen nicht mehr stimmt. Die anschließende Kalibrierung mit dem von Motoman angebotenen elektronischen Messtaster benötigt 1-2 Stunden Zeit. Es galt, diese Zeit wesentlich zu verkürzen.

Die zweite Aufgabe, die uns gestellt wurde, war die Verkürzung von Rüstzeiten. Die Vorrichtungen haben eine Größe von 2,5 m x 1,5 m und werden mit dem Gabelstapler in den Positionierer gehoben. Die Absteckung der Vorrichtungen ist aber relativ ungenau, so dass nach einem Wechsel der Vorrichtung das Roboterprogramm stets versetzte und nachgeteached werden musste. Je kleiner die Losgröße der produzierten Teile wird, desto wichtiger wird es, die Rüstzeit zu optimieren.

Umsetzung

An einen Pfeiler des Portals wurde eine Grundplatte angebracht und dort das LaserLAB angeflanscht. An den Schweißbrenner wurde statt der Kontaktspitze ein Messstab mit Messkugel eingeschraubt. Der Messstab wurde so ausgelegt, dass der Mittelpunkt der Messkugel dem Arbeitspunkt des Schweißdrahtes (TCP) entspricht. Mit dem LaserLAB und der Software loop:in wurden jetzt alle Roboterachsen und die Achsen des XY-Portals automatisch gesteuert, so dass die Messkugel stets im Zentrum des LaserLABs blieb. Auf diese Weise wurden ca. 30 Messungen gewonnen, aus denen die optimalen Werte für die Masterung des Roboters ermittelt wurden.

In einem zweiten Schritt wurden an einer Vorrichtung 4 Passbohrungen zur Aufnahme von Messtäben angebracht. Die Roboter sind mit einem Schnellwechselsystem ausgerüstet. Der Schweißbrenner lässt sich schnell entfernen und stattdessen eine Halterung für das LaserLAB spannen. Über ein geteachtes Roboterprogramm werden jetzt die 4 Messstaäbe mit dem Roboter und dem LaserLAB vermessen. Das Ergebnis der Vermessung ist das sogenannte User-Koordinatensystem, das direkt an den Roboter übertragen wird. Die Genauigkeit, mit der die neue Position der Vorrichtung vermessen wurde, betrug im Maximum 0,4 mm.

Nutzen für den Kunden

Nach einem Crash oder zur Überprüfung des Roboters ist der Kunde in der Lage innerhalb von nur 20 Minuten alle 6 Achsen des Roboters und die beiden Portalachsen zu mastern. Eine Steighilfe um an die Portalachsen zu gelangen ist nicht mehr nötig.

Nach einem Vorrichtungswechsel wird die neue Vorrichtung schnell und präzise mit dem Roboter und dem LaserLAB vermessen, so dass kein Nachteachen mehr notwendig ist.

Wegen der Einfachheit in der Bedienung von LaserLAB ist der Kunde in der Lage die Vermessung seiner Vorrichtungen nach und nach selbst durchzuführen.