Der erste „richtige“ Kleberoboter

Integrative Steuerung von Roboter und Klebeausrüstung schafft neue Prozessqualität

11. August 2010

Die Klebe- und Dichttechnik gewinnt nachhaltig an Bedeutung. Dafür sprechen die zunehmende Zahl miteinander zu verbindender Werkstoffe und die steigende Komplexität der Bauteile. Hinzu kommen wachsende Anforderungen an Qualität, Flexibilität und Produktivität in den Fertigungsprozessen. Anwender des automatisierten Klebens in Verpackungs-, Elektrik-, Elektronik-, Automobil- und deren Zulieferindustrie, in Oberflächentechnik, Möbel-, Spielwaren- und Haushaltsgeräte-Herstellung sowie der Solarmodul-Fertigung können jetzt von einer wiwchtigen Innovation profitieren. Eine einzige Steuerung integriert sämtliche am Kleben beteiligten Abläufe. Statt wie bisher üblich einerseits die Bewegung des Roboters auf die Bauteilstruktur anzupassen und sie andererseits dann mit der Klebetechnik-Steuerung abzustimmen, setzt ABB auf die Ganzheit beider zuvor getrennter Systeme. Das System bietet zahlreiche qualitative und wirtschaftliche Vorteile: Stets exakte Dosierung und Platzierung des Klebe- bzw. Dichtmittels entlang des Nahtverlaufes, markant erhöhte Prozess-Geschwindigkeit und komfortable sichere Handhabung.

Die Klebetechnik ermöglicht das Verbinden zum Beispiel von Kunststoff mit metallischen Werkstoffen ohne formverändernde Eingriffe in das Materialgefüge oder das Dichten z.B. von Glassubstraten mit Butyl oder Silikonmaterialien. In vielen Fällen trägt sie auch zur Gewichtsreduzierung dank Leichtbaukonstruktionen bei. Beim automatisierten Fügen folgen Roboter in möglichst hoher Geschwindigkeit einer definierten Bahn entlang des Nahtverlaufs oft auf der Oberfläche komplex geformter Bauteile. Die Automatisierung erfordert das Koordinieren der Bahnsteuerung mit den klebetechnischen „Werkzeugen“ des Roboters. Diese Kommunikations-Schnittstelle zwischen den beiden Systemen bildet die Ursache von Verzögerungen oder sogar Störungen im Gesamtablauf der dynamischen Prozesse. In der Lösung von ABB mit der integrierenden Robotersteuerung IRC5 ist dieser Engpass von Anfang an vermieden. Die Steuersignale für den Nahtverlauf und die „Befehle“ an die Aktoren für Förderung, Dosierung und Temperierung des Klebemediums kommen aus ein und demselben „Gehirn“.

Mit dieser Integration ist der Klebeprozess direkt und ohne zusätzliche Schnittstelle auf die Bewegung des Roboters abgestimmt. Dies gewährleistet selbst bei schwierigen Nähten äußerst kurze Reaktionszeiten, Wiederholgenauigkeit und sparsamen Materialverbrauch. Der Anwender profitiert von kürzeren Zyklen infolge höherer Prozessgeschwindigkeit. Auch eine deutlich erhöhte Flexibilität kommt ihm zugute: Abweichungen des Pfades bei geänderter Bauteilgeometrie oder Klebemittel-Anpassungen realisiert er jetzt einfacher, schneller und kostengünstiger. Zudem erfolgt der Materialauftrag äußerst präzise und bahngenau auch in Ecken, wodurch eine nachträgliche Bearbeitung z.B. von überstehender Dichtmasse vermieden wird.

ABB bietet den Nutzern das komplette Funktionspaket Integrated Gluing Function Pac als wirtschaftliche Alternative. Es besteht aus elektrisch betriebenem Dosierer inklusive Applikator, einer Pumpe sowie der Heizung zur Temperierung des Klebemittels.