Integrierte Gesamtkonzepte für hocheffiziente Fertigungsprozesse – dies ist das Tätigkeitsfeld von Dürr. Etwa 60 % seines Umsatzes erwirtschaftet der Maschinen- und Anlagenbauer mit Stammsitz im baden-württembergischen Bietigheim-Bissingen mit Automobilherstellern und deren Zulieferern – unter anderem mit  schlüsselfertigen Anlagen für automatisierte Klebeprozesse.

… übergibt ihn zur weiteren Bearbeitung an den Leichtbauroboter.

© Kuka

Für das angesprochene, automatisierte Tankeinkleben mit dem sensitiven Roboter sieht das Anlagenkonzept wie folgt aus: In der Endmontage führt der Facharbeiter den Tank mit Hilfe eines Manipulators an einen Drehtisch, reinigt ihn, bringt ihn in die richtige Position und übergibt ihn zur weiteren Bearbeitung an den Roboter. Damit die Klebedüse nicht eintrocknet, befindet sich die Applikationsdüse in einem Sperrmittelbehälter. Nach einem Signal fährt der Roboter aus dem Behälter in die Grundposition. Dort fließt Klebstoff in einen Auffangbehälter und die Klebedüse wird manuell gereinigt. Wenn der Startpunkt am stationären Tank erreicht ist, öffnet die Düse unter Druck, damit keine Luftblasen entstehen. Der Roboter trägt dann die Klebenaht gleichmäßig auf den Tank auf und überwacht mittels Sensoren am Applikationskopf die passgenaue Höhe der Naht.

„Zwar ist eine Kleberaupe per Handauftrag machbar, doch an die Präzision eines Roboters reicht das Ergebnis nicht heran“, erklärt Ahlborn. Eine roboterbasierte Lösung kann – im Gegensatz zu einem Linearportal – die dreidimensionale Komplexität der Raupengeometrie abbilden. Ein MRK-fähiger Roboter klebt dank seiner siebten, mitdrehenden Achse ohne Umorientierung in einem Radius von 360° – ohne absetzen zu müssen. Wenn er seine Arbeit beendet hat, tritt wieder der Facharbeiter in den Mittelpunkt, indem er den Tank an der vorgegebenen Position in die Fahrzeugkarosserie einpasst. Dieser komplexe Vorgang erfordere noch die individuellen Fähigkeiten des Menschen. Der Manipulator unterstützt ihn dabei bei ergonomisch ungünstigen Bewegungsabläufen.

Da Zäune und Einhausungen bei beiden Klebeprozessen fehlen, sind die Sicherheitsanforderungen hoch. Das gesamte Safety-Konzept muss strenge Vorgaben und Normen erfüllen, die auf einer Risikobewertung basieren. Dazu wird unter anderem der Roboter so platziert, dass der direkte Kontakt mit dem Menschen möglichst minimiert wird. Zudem muss der Roboter innerhalb von Millisekunden abschalten, sobald eine Berührung registriert wird. Das Konzept für die Klebezellen ist so ausgelegt, dass der Roboter grundsätzlich unterhalb des Kopf- und Brustbereichs des Werkers agiert. Die Applikationstechnik – bestehend aus dem Leichtgewicht-Applikator und dem Leichtbauroboter – ist großflächig, weich und abgerundet gestaltet, so dass bei der Berührung des Roboters nur geringe Kräfte entstehen.

Die erste Anlage mit der Tank-Applikation ist im März 2016 in Betrieb gegangen. „Seither wurden im Bereich Kleben bereits zehn Anlagen verkauft“, verrät Ahlborn. Bei Dürr in Bietigheim-Bissingen blickt man daher optimistisch in die Zukunft der MRK-fähigen Lösungen und arbeitet zudem bereits an vergleichbaren Konzepten zum roboterbasierten Kleben von kleinen Scheiben und anderen Bauteilen.

Gemeinsam lackieren

Anfang Mai haben Dürr und Kuka einen Kooperationsvertrag unterzeichnet: Gemeinsam wollen beide Unternehmen eine integrierte Lösung – genannt ‚ready2_spray‘ – für den automatisierten Lackauftrag in den Markt bringen. 

Zu der neuen Systemlösung steuert Kuka einen Kleinroboter aus der KR-Agilus-Serie bei, Dürr die Technik für den Lackauftrag (Applikation). „Das Alleinstellungsmerkmal sind die aufeinander abgestimmten und erprobten Komponenten, die in einer automatisierten Lackierlösung integriert und zusammengeführt wurden. Das ist bisher einmalig am Markt“, ist Stefan Lampa, Vorsitzender der Geschäftsführung von Kuka Roboter überzeugt.

Die Lackapplikationstechnik steht in verschiedenen Ausstattungsvarianten zur Verfügung. Das System mit seinen Komponenten wird bei Dürr komplettiert und vorab in Betrieb genommen. Der Kooperationsvertrag regelt unter anderem Entwicklung, Serienherstellung, Vermarktungsstrategie sowie die Liefer- und After-Sales-Prozesse. Das Vertriebskonzept sieht vor, dass der Roboter sowohl von Kuka als auch von Dürr im Markt angeboten wird.