Robotiklösungen für die Automobilindustrie

Hand in Hand mit einem Roboter

Die ZKW Group ist der Spezialist für innovative Premium-Lichtsysteme und Elektronik. Als Systemlieferant ist ZKW ein weltweit präsenter Partner der Automobilindustrie auch im Bereich Robotiklösung für die Automobilindustrie. Das Leistungsspektrum umfasst die Entwicklung und Produktion von komplexen Premium-Beleuchtungen und Elektronikmodule für Automobilhersteller. Zu den Top-Produkten zählen leistungsfähige und kosteneffiziente Komplett-LED-Systeme. Zum  weiteren Angebot zählen Haupt- und Nebelscheinwerfer, Rückleuchten, Blinkleuchten, Innen- und Kennzeichenleuchten sowie Elektronikmodule.
ZKW zählt mit seinen weltweit knapp 10.000 Mitarbeitern und insgesamt 12 Unternehmensstandorten zum Lieferant für Automarken wie VW, Daimler, BMW, MAN, Ford, GM u.v.m.

Mit Spörk Antriebssystemen zur Robotiklösung in der Automobilindustrie nach Maß

Für die Fertigung eines neu entwickelten Produktes, sollte zu den bisher vorhandenen Roboterfertigungslinien eine kollaborierende Lösung erstmalig zum Einsatz kommen. Dabei stand die Automatisierung einer passenden Schraubanwendung (Mensch-Roboter Aktion) für ein Leuchtenband im Vordergrund.

Die Planung einer Lösung bei ZKW war mit dieser Aufgabe erstmalig. ZKW musste daher einen passenden Roboter für diese Applikation finden. In einer erstellten Bewertungsmatrix ging Yaskawa als Sieger hervor. Spezialisten von Spörk und Robotik Yaskawa arbeiteten bei der Auslegung und Berechnung eng zusammen.  So stand einer perfekten Ausführung und kompetenter Beratung im Bereich Robotik nichts im Wege.

Dabei war die Mitgestaltung bei der Planung, der Programmierung und Installation vor Ort beim Kunden ein wesentlicher Faktor. Darüber hinaus fanden umfangreiche praktische Tests sowie die fachliche Einschulung der Anwender mit folgender Inbetriebnahme statt.

Eine Lösung in Sicht

Die besondere Herausforderung lag in der Prüfung der Machbarkeit und Umsetzung der notwendigen Anforderungen an den kollaborierenden Roboter (cobot). Nichtsdestotrotz durfte natürlich auch der sicherheitstechnische Aspekt nicht außer Acht gelassen werden. Diese automatisierte Schraubanwendung musste ohne jegliche Schutzumhausung, Sicherheitszaun oder Lichtgitter einsetzbar sein.

Hier entschied man sich nach Prüfung aller notwendigen Anforderungen für einen kollaborierenden Roboter HC10 von YASKAWA.

Die Vorgabe war eine Verschraubung von mindestens 9 Schrauben in einem Leuchtenband. Zusätzlich innerhalb einer Taktzeit von maximal 70 Sekunden unter Beachtung der Richtlinien für Mensch-Roboter Interaktionen.
Der Bediener legt das Leuchtenband händisch in die dafür vorgesehene Aufnahme ein. Nach Fixierung des Bauteiles erteilt der Bediener die Arbeitsfreigabe für den Roboter. Während der Bediener manuell zusätzliche Bauteile positioniert beginnt der Roboter die verschiedenen Positionen der Schraublöcher anzufahren. Die Schrauben werden vereinzelt und pneumatisch der Schraubspindel zugeschossen.

Ein Universalschraubtisch sorgt für einen guten Stand des gesamten Robotersystems.

Viele Vorteile!

Aufgrund dieser konzeptionellen Umsetzung ergab sich nicht nur eine erhebliche Platzersparnis aufgrund der nicht benötigten Einhausung.  Es wurde auch die Produktivität durch den kollaborierenden Betrieb erhöht.
Aufgrund der integrierten Kraft- und Momenteüberwachung des HC10 in jeder Achse konnte auf weitere Sicherheitstechnik verzichtet werden. Dieses Sicherheitsfeatures sind beim HC10 bereits Standard.

Der Universalschraubtisch ist konzeptionell so flexibel konstruiert, dass eine Umrüstung der Produktaufnahme ohne große Umbauten jeder Zeit möglich ist. Dies spart dem Kunden wiederum Zeit und Kosten.

Aufgrund des von der Firma ZKW in die Firma Spörk und den Roboterhersteller Yaskawa gesetzten Vertrauens, war es möglich, die Kompetenz und das Know-how von Spörk und Yaskawa erfolgreich im Bereich der Robotiklösung in der Automobilindustrie einzusetzen.

Dieses Projekt erforderte ein hohes Maß an technischem Wissen und Präzision in der Umsetzung. Vor allem im sicherheitstechnischen Bereich war das oberste Priorität. Das Projekt wurde aufgrund der reibungslosen Kommunikation und der guten Zusammenarbeit aller drei Unternehmen zum Erfolg.  Zudem trugen individuelle Lösungsfindungen sowie kundenorientierte Optimierungsvorschläge zum Gelingen bei.

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