Montage am laufenden Band

Die Montage robotergeführter Anbauteile erfolgt heute in der Regel am ruhenden Basisbauteil. Neue Sensor- und Regelungskonzepte schaffen die Grundlage dafür, Komponenten künftig vollständig synchron zur Fließbandbewegung montieren zu können – und zwar in allen sechs Freiheitsgraden.

Die Montage robotergeführter Anbauteile erfolgt heute in der Regel am ruhenden Basisbauteil. Neue Sensor- und Regelungskonzepte schaffen die Grundlage dafür, Komponenten künftig vollständig synchron zur Fließbandbewegung montieren zu können – und zwar in allen sechs Freiheitsgraden.

Primär in der Automobil-Endmontage, aber auch in anderen produzierenden Unternehmen ist es aktueller Stand der Technik, Montagearbeiten an einem kontinuierlich bewegten Objekt manuell durchzuführen. Diese Form der Montage bietet eine Vielzahl von Vorteilen, wie die Vermeidung von Taktzeitverlusten und damit die Reduktion von Durchlaufzeiten, die Verringerung der zeitlichen und örtlichen Bindung des Mitarbeiters und die Erhöhung der Reaktionsfähigkeit auf variantenbedingte Schwankungen der Montageumfänge. Von Nachteil sind die hohen Kosten der manuellen Arbeit sowie die ergonomischen Einschränkungen beim Handling schwerer Teile.

Automatisierte Montagesysteme sind hier im Vorteil, denn sie unterliegen geringeren Einschränkungen bezüglich Größe und Gewicht der Bauteile und gewährleisten eine gleich bleibend hohe Qualität. Allerdings: Bei der Automatisierung von Montageprozessen in Fließmontagelinien muss das Produkt – im Beispiel des Automobilbaues also das Fahrzeug – prozessbedingt in aller Regel aus der Fließlinie ausgeschleust und taktgebunden, sprich im Stillstand, montiert werden. Grund hierfür ist die mangelnde Synchronisation von Roboter und Fördereinrichtung im Fließbetrieb, wodurch die erforderliche Positionier-Genauigkeit von etwa zwei Zehntel Millimetern nicht mehr gewährleistet ist. Wegen der zum Austakten notwendigen Puffer- und Beschleunigungsbereiche sinkt somit die Wirtschaftlichkeit dieser Systeme in Fließmontagelinien. Darüber hinaus weisen automatisierte Anlagen eine geringere Flexibilität, beispielsweise bezüglich schwankender Stückzahlen oder Produktvariationen, auf.

Am Institut für Werkzeugmaschinen und Betriebswissenschaften (iwb) der TU München wurde daher die Idee geboren, die Vorteile beider Konzepte – der manuellen und der automatisierten Montage – auszuschöpfen und ein neuartiges System zur automatisierten Montage vorzugsweise schwerer Lasten an kontinuierlich bewegte Objekte zu entwickeln. Die Umsetzung des Projektes „Montage in Bewegung“ erfolgte zusammen mit den Industrie-Partnern EST (Schraubtechnik), der BMW-Gruppe, dem Roboter-Hersteller Kuka, der Firma Sturm Maschinenbau, dem Bildverarbeitungs-Anbieter Quiss und dem Greiftechnik-Spezialisten Schunk sowie unter Mitarbeit des Institutes für Robotik und Mechatronik des Deutschen Zentrums für Luftund Raumfahrt (DLR).