Automatisierung | Mit einer Lösung, die aus einem glatten Reifen einen Prototypenreifen zaubert, sind Continental und Preccon Robotics auf Platz drei gelandet. Der Roboter schnitzt Profile und bohrt Löcher für die Aufnahme von Spikes. §
Autor: Uwe Böttger
In diesem Jahr vergab die Jury zum ersten Mal in der Geschichte des Robotics Award zwei dritte Plätze.
Prototypenreifen werden üblicherweise in Handarbeit erstellt. Mitarbeiter schneiden mit speziellen Schnitzgeräten das Material aus dem Glattreifen heraus. Diese Vorgehensweise hat den Vorteil, dass der Mensch seine Kreativität noch mit einbringen kann. Allerdings funktioniert das Ganze nur bei sehr kleinen Stückzahlen. Bei mehr als drei Reifen leiden bereits die Reproduzierbarkeit und die Wiederholgenauigkeit der Profile. Das macht sich später auf der Teststrecke oder auf dem Prüfstand negativ bemerkbar. Für größere Serien ist es daher sinnvoll, diesen Prozess zu automatisieren. Eine typische Aufgabe für den Roboter.
Das Konzept für die komplexe Anlage entstand in enger Zusammenarbeit zwischen Continental GmbH und Preccon Robotics GmbH. In Workshops wurde eine Lösung erarbeitet, die den komplexen Anforderungen des Prototypenbaus entspricht. Preccon Robotics brachte dabei seine langjährige Erfahrung in den Bereichen Robotik, Offline-Programmierung und Messtechnik ein. Zum Gesamtsystem gehört ein individuell entwickeltes Offline-Programmiersystem, das haargenau auf die Anwendung abgestimmt ist. In der zugehörigen Produktionsanlage bildet ein Industrieroboter das Kernstück. Der eiserne Geselle kommt gleichsam als Messgerät und Bearbeitungswerkzeug zum Einsatz.
Die Anforderungen an die Genauigkeit sind bei dieser Applikation hoch. Deswegen müssen die unterschiedlichen Messtechnik-Komponenten perfekt aufeinander abgestimmt sein. Hierzu gehören die Kalibrierung des Industrieroboters, die Vermessung der eingesetzten Mess- und Bearbeitungswerkzeuge und das Einmessen der Werkstücke. Die wesentliche Entwicklung ist dabei nach eigenen Angaben das vollautomatische Einmessen des Glattreifens. Da das Werkstück aus Gummi besteht, gibt es starke Abweichungen gegenüber dem CAD-Modell. Bei der Vermessung des Werkstücks dient der Roboter zusammen mit dem Messlaser als Messmittel. Anschließend werden die Prozessbahnen mit Hilfe der Messdaten kompensiert. Am Ende erfolgt schließlich die Vermessung des Werkzeugs. Mit dieser Vorgehensweise lassen sich auch Werkstücke bearbeiten, die stark von den CAD-Daten abweichen. Nach diesen Prozeduren steht dem Anwender eine Systemgenauigkeit von 0,2 mm zur Verfügung.
Mit dem System lassen sich geringe Stückzahlen flexibel produzieren. Dabei wird nach eigenen Angaben ohne zusätzlichen Optimierungsaufwand eine hohe Genauigkeit erreicht. Die Prozesssteuerung und -beobachtung, also die Mensch-Maschine-Interaktion, ist ein zentraler Punkt des Anlagenkonzepts. Das Verfahren lässt sich auf andere Anwendungsgebiete im Prototypenbau und in der industriellen Fertigung übertragen. •
Teilen:
