Automatisieren, was keiner für möglich hält

Neue Automatisierungslösungen für schwierige Prozesse zu finden, die bisher als nichtautomatisierbar galten – das ist eine Stärke der Abteilung Robotersysteme des Fraunhofer IPA.

Auf der Automatica 2012 in München präsentieren die Stuttgarter Roboterexperten eine Konzeptstudie einer werkstattgerechten Lösung für das automatisierte Vorbereiten und prozesssichere Reinigen von Klebeflächen und das Anbringen von Klebepads durch einen Kuka-Leichtbauroboter auf mobiler Plattform, bei der der Roboter unkompliziert und direkt mit dem menschlichen Werker kooperiert.

Biegeschlaffe und nicht formstabile Teile wie Türdichtungen, Klebepads oder Reinigungs – tücher stellen das Roboter-Handling vor besondere Herausforderungen. Dem IPA-Team um Projektleiter Johannes Wößner ist es in Zusammenarbeit mit dem Automotive Team der 3M Deutschland GmbH gelungen, sowohl die automatische Trocken-Reinigung der Klebeflächen mit dem »3M™ Hoch leistungstuch 2011« auf Rolle als auch die flexible und kontrollierte Verklebung automatisch zugeführter »3M™ Dual Lock™«-Stanz teile in einem Prozess zu verbinden und als Systemvorschlag vorzustellen.

Dafür ist – anders als bei herkömmlichen Einzel lösungen – keine monumentale, viel Platz verbrauchende feste Roboterstation vonnöten: Alle Arbeitsgänge erledigt ein beweglicher Kuka-Leicht – bauroboter, der von Hand je nach Anforderung verschoben und positioniert werden kann. »Der Roboter ist auf einem Wagen oder Ausleger schwimmend, also höhen- und winkel – verstellbar gelagert und wird durch Federn im Gleichgewicht gehalten«, erläutert Johannes Wößner.

Der Werker gibt die Bearbeitungs position mechanisch vor, der Roboter wird im indexierten Zustand »geteacht« und kann die exakte Relativposition zum Werk stück nach Rückkehr auch reproduzierbar wieder einnehmen, wenn er zwischenzeit lich an dern orts eingesetzt war. Trennende Schutz vorrichtungen sind bei dem eingesetzten Leicht bauroboter nicht erforderlich, der Mensch kann direkt mit dem Roboter kooperieren.

Diese neuartige Kombination macht das Gesamtsystem ausgesprochen werkstattgerecht und für das flexible Arbeiten mit Prototypen und Kleinserien in besonderem Maße ge eignet. »Das System arbeitet fehlersicher und störunanfällig und kann vom Werker mit mechanischem Grundver ständnis ohne komplexen Programmier aufwand prozesssicher bedient werden«, fasst Johannes Wößner zusammen. Der IPA-Projektleiter sieht für dieses innovative Robotersystem eine weite Palette möglicher Anwendungen.

Eine optimierte Laborlösung für das automatisierte Verkleben von Türdichtungen wurde bereits realisiert. »Für uns ist es eine Herausforderung, Automatisierungen für spezifische Aufgaben zu entwickeln, für die bisher noch keiner eine Lösung gefunden hat«, erklärt Johannes Wößner.

Mehr auf der Automatica
– 5. Internationale Fachmesse für Automation und Mechatronik
22. bis 25. Mai 2012 Neue Messe München Halle B3 | Stand B3-331