17. DEZEMBER 2017

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Roboter im Vollwaschgang


Ein Kuka-Roboter aus der KR-Quantec-Foundry-Familie steht in einer Waschzelle im BMW-Group-Werk Dingolfing. Dort führt er Bauteile millimetergenau den Reinigungsdüsen zur Reinigung zu.

Industrieroboter zeichnen sich durch hohe Präzision, kurze Taktzeiten und Flexibilität aus. Der KR Quantec nano F von Kuka bietet einen weiteren Vorteil: Er ist speziell für die extremen Bedingungen in Reinigungsanlagen ausgelegt. Reinigungsmedien, hohe Luftfeuchtigkeit und chemische Zusätze können ihm nichts anhaben.

„Aufgrund seiner Robustheit und Flexibilität haben wir uns für diesen Roboter entschieden“, erklärt Robert Heimerl, verantwortlich für Vertrieb & Projektleitung im Bereich Automatisierung bei Schnupp. Schnupp ist stattet seine Kunden, etwa Automobilhersteller, mit Komplettlösungen im Bereich Automatisierung und Hydraulik aus. Der Roboter führt Bauteile, die in der Dachkarosserie von Fahrzeugen verbaut werden, zur Reinigung an die Düsenstöcke zu.
 
Reinigung in fünf Arbeitsschritten
Heimerl und sein Team waren mit der automatisierten Verkettung eines Produktionsprozesses vertraut. Dabei werden Stahlbauteile in unterschiedlichen Größen in die gewünschte Form gebracht und endbearbeitet. Für die Konzeption und Umsetzung der Waschzelle, bei der es sich laut Heimerl um ein neues Waschsystem handelt, wurde eigens WK Systemtechnik beauftragt.

„Die Herausforderung bei der Umsetzung lag darin, die Roboterwaschzelle in die Roboter-Verkettung zu integrieren. Aufgrund der räumlichen Gegebenheiten konnte keine Durchlaufreinigungsanlage installiert werden“, sagt Herbert Winter, Geschäftsführer der WK Systemtechnik, dessen Unternehmen aus dem niederbayerischen Spiegelau sich auf industrielle Roboterreinigungssysteme für den automatisierten Inline-Reinigungsprozess spezialisiert hat.

Im ersten Arbeitsschritt nimmt der KR Quantec nano F das Bauteil vom Einlauf mit einem speziellen Mehrfachgreifer auf. In Schritt zwei wird der Hohlraum des Bauteils gereinigt. Dazu wird es vom Roboter millimetergenau der Innenreinigung zugeführt. Nach dem ersten Reinigungsschritt wird das Bauteil weiter zu den Reinigungsdüsen bewegt. Dort erfolgt die Außenreinigung.

Anschließend erfolgt die Neutralisierung des Bauteilinnenraums durch eine VE-Spüle. Im letzten Schritt legt der Roboter, der während des gesamten Waschvorgangs das Bauteil stabil in der jeweiligen vorgegebenen Position hält, selbiges auf die Auslauftransporteinheit ab. Bevor es aus der Waschzelle hinausgefahren wird, wird es dort auch noch außen gespült.
 
Anspruchsvolle Umgebung, kurze Taktzeiten
Die Umgebung, in der der Kuka-Roboter seine Tätigkeit ausführt, ist für Industrieroboter normalerweise nicht geeignet. Denn der Roboter ist großen Wassermengen ausgesetzt, denen zu drei Prozent alkalische Reiniger beigesetzt sind. Daneben herrschen in der Waschzelle Temperaturen von 60 Grad Celsius und mehr, was zu erheblichem Wasserdampf führt.

Damit der Roboter durch die äußeren Einflüsse nicht zu Schaden kommt, wurden besondere Schutzvorrichtungen getroffen: Er hat eine komplette Kapselung der Mechanik und eine Druckluftbeaufschlagung des Mechanik-Innenraums. Der Kabelsatz ist vollständig innenliegend. Außerdem ist die Schutzoberfläche laugen-, säure-, hitze- und korrosionsbeständig. Das führt dazu, dass der Roboter nicht orange lackiert wird. Mit seinen Vorrichtungen erfüllt er die Bestimmungen der Schutzklasse IP69.

Ein weiterer Aspekt, der für den Roboter sprach, ist dessen hohe Flexibilität und die schnellen Taktzeiten. So ist es möglich, die Dauer des Waschvorgangs auf 45 Sekunden zu beschränken und Bauteile verschiedener Größe zu bearbeiten. „Die geforderten Taktzeiten und die unterschiedlichen Geometrien der Bauteile waren nur durch diese spezielle Roboterausführung möglich. Aufgrund des geringen Bauraums hätte die Bewegungsfreiheit eines herkömmlichen Roboters nicht ausgereicht“, erklärt Winter.

Nächster Roboter in Planung
Auch Heimerl ist mit der Anlage zufrieden, konnte doch der Wunsch des Kunden nach einem Bauteil-Handling unter Spritzwasser erfüllt werden. Die Anlage hat sich seit der Inbetriebnahme im Sommer 2015 bewährt. Mittlerweile gibt es bereits die nächsten Anfragen, weitere Reinigungsprozesse zu automatisieren.

Datum:
30.11.2017
Unternehmen:
Bilder:
Kuka
Kuka
Kuka
Kuka
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