Sensorgeführte Montage

Aufgrund des steigenden Kostendrucks in der Produktion, kurzer Produktlebenszyklen und einer hohen Vielfalt an Produktvarianten sind flexible und kosteneffiziente Montagesysteme gefragt, die sich nach Bedarf schnell anpassen lassen. Roboter bieten durch ihre freie Programmierbarkeit ein Maximum an Flexibilität, verfügen jedoch selbst über keinerlei sensorische Fähigkeiten und Intelligenz. Um die oben genannten Marktanforderungen zu erfüllen, müssen Roboter deshalb mit zusätzlicher Sensorik und Auswertealgorithmen erweitert werden. Die Experten des Fraunhofer IPA entwickeln sensorgeführte Montageprozesse, um teure Vorrichtungen durch Sensoren zu ersetzen und somit die Flexibilität und Wirtschaftlichkeit in der Montage zu erhöhen.

Dienstleistungen

Gibt es in Ihrem Unternehmen manuelle Montageprozesse, deren Automatisierung bisher an Toleranzen und Positionierungenauigkeiten gescheitert ist? Oder laufen automatisierte Montageprozesse aufgrund von Toleranzen und Positionierungenauigkeiten nicht mit der gewünschten Verfügbarkeit? Dann rufen Sie uns an. Gerne besprechen wir in einem persönlichen Gespräch die Möglichkeiten der Integration von Sensorik in die Montageprozesse in Ihrem Unternehmen.

Nutzen

• Die Integration von Sensorik in Robotersysteme für die Montage ermöglicht die Kompensation von Positionier- und Bauteiltoleranzen. In der Teilebereitstellung bedeutet dies, dass teure, teilespezifische Vorrichtungen zur definierten Positionierung überflüssig werden.
• Während des Montageprozesses selbst können Bauteiltoleranzen kompensiert und Teile auch bei ungenauer Vorpositionierung montiert werden. Dadurch lassen sich teure Positionier- und Indexiereinrichtungen einsparen und die Prozesssicherheit wird erhöht.
• Die Sensorik kann zudem für weitere Anwendungen eingesetzt werden, um z. B. Vollständigkeitsprüfungen zu übernehmen, das Vorhandensein von bereitgestellten Teilen zu prüfen oder um eine einfache Interaktion von Werker und Roboter zu ermöglichen.
• Insgesamt kann somit die Wirtschaftlichkeit und Flexibilität in der Montage erhöht werden.
  
  

Projektbeispiel

Das Aufschrauben einer Kupplung auf die Kurbelwelle einer Motorsäge wurde vom Fraunhofer IPA mit dem Leichtbauroboter KUKA LBR iiwa realisiert. Die zu montierenden Kupplungen werden ohne gesonderte Vorrichtung im Arbeitsbereich des Roboters bereit gelegt. Der Roboter lokalisiert die Kupplungen grob mithilfe einer über dem Roboter fest installierten 3D-Kamera, fährt die ermittelte Position an und lokalisiert die exakte Position der Kupplung mit einer in das Roboterwerkzeug integrierten Stereokamera. Die Lokalisierung der Montageposition, d. h. der Kurbelwelle, erfolgt in gleicher Weise, sodass auch der Motorblock flexibel im Arbeitsraum positioniert werden kann. Das Auffädeln und Aufdrehen der Kupplung auf die Kurbelwelle erfolgt kraftgeregelt. Dadurch können zusätzliche Toleranzen kompensiert werden. Darüber hinaus ist es möglich, Fehlersituationen während des Aufdrehens, z. B. ein Verkanten, zu erkennen und direkt zu beheben.