Automobilisten suchen nach Lösungen, um die Effizienz bei der Montage am Fließband zu steigern. Fließmontage ist bisher für Montagtätigkeiten durch den Menschen gebaut worden. Um den Automatisierungsgrad zu erhöhen, müssen innovative Automatisierungslösungen entwickelt werden, in denen sich Mensch und Roboter den Arbeitsplatz auf engstem Raum teilen. Einige Montageaufgaben mit immer wiederkehrenden Prozessschritten, wie beispielsweise der Spaltmessung, der Reifen- oder Heckdeckelmontage sowie der Montage von Scheiben oder des Daches können einfach automatisiert werden. Die Herausforderung liegt allerdings in der Umsetzung von sicheren Mensch-Roboter-kollaborationsfähigen Anwendungen, bei denen sich die Roboter auf die Geschwindigkeiten der Fördersysteme anpassen und synchronisieren.

Effizienz am Fließband steigern

Die Fließbänder in den Montagehallen der Automobilhersteller bewegen teilmontierte Karosserien entlang der Bearbeitungsstraßen, während Monteure im Taktzeitbetrieb weitere Teile montieren oder Qualitätsmerkmale prüfen. Die Fließbandgeschwindigkeit ist dabei auf den menschlichen Takt angepasst, damit Montagetätigkeiten oder Nachbesserungen an den Bauteilen am laufenden Band vorgenommen werden können. Um die Effizienz am Fließband zu steigern, müssen Mensch und Roboter zusammenarbeiten.

Sicherheit steht im Vordergrund

Der sensitive Leichtbauroboter Kuka LBR iiwa eignet sich hierfür ideal, da er die höchsten Sicherheitsanforderungen erfüllt und auf jegliche Berührung des Werkers sofort reagieren und sich situativ anpassen kann. „Das abgerundete Design des intelligenten Arbeitsassistenten Kuka LBR iiwa, seine sensitiven Eigenschaften sowie dessen Kollisionserkennung gewährleisten einen sicheren Betrieb in unmittelbarer Kooperation mit dem Menschen, ganz ohne Schutzzaun.“, erklärt Christian Landherr, Head of Final Assembly & Paintshop bei Kuka. Um den Monteuren zusätzlichen Bewegungsfreiraum einzuräumen, sind die 7-Achs-Roboterarme auf einer sicheren Rückzugsvorrichtung montiert. Der Mensch kann den Leichtbauroboter so im Fall einer Störung ganz einfach zur Seite schieben.

Fließband und Roboter sind synchronisiert

„Darüber hinaus erlaubt die Sensitivität des Cobots den flexiblen Einsatz im Fließbetrieb, da sie Toleranzen ausgleicht.“, sagt Landherr. Ein Fließband läuft nicht hundertprozentig konstant. Es kommt immer wieder zu Verzögerungen oder sogar Stopps, weil manuelle Eingriffe notwendig sind. Im normalen Automatisierungsprozess müssen Roboter bei einem Stopp neu kalibriert werden, bevor sie ihre Tätigkeit wieder aufnehmen. Nicht so der Kuka LBR iiwa. Die intelligente Steuerungssoftware von Kuka ermöglicht dem Leichtbauroboter eine konstante Verbindung zum Fließband bzw. zu den Montagewagen und damit genaue Informationen über deren Geschwindigkeit und Position. Die erfassten Daten zur exakten Lage und Geschwindigkeit des Montagewagens auf dem Fließband übermittelt die Steuerungssoftware dabei direkt an die Leichtbauroboter. Mittels dieser Informationen können die sensitiven Roboter ihre Tätigkeiten dynamisch an den Fließbetrieb anpassen.

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