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Datenaustausch von Klebesystem und Roboter sorgt für bahngenauen Auftrag

| Autor/ Redakteur: Thomas Preuß / Rüdiger Kroh

Mit Klebesystemen werden Motorhauben crashfest gemacht, Backofenscheiben in die Türrahmen eingesetzt oder umgebördelte Bleche sicher miteinander verbunden. Dafür ist ein perfekter Datenaustausch mit dem Roboter erforderlich – etwa um Kleberaupen auch in Kurven und Ecken in der gleichen Qualität aufzubringen wie auf den Geraden.

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Stütz- oder Strukturkleben am Karosserierahmen: Dazu werden Steppnähte verwendet (blaue Raupe). Um die Bauteile bis zur Aushärtung des Klebstoffs zu fixieren, wird in reduziertem Maße geschweißt. Weil an diesen Stellen der Klebstoff beim Durchschweißen verbrennen würde, wird der Auftrag genau dort unterbrochen.
Stütz- oder Strukturkleben am Karosserierahmen: Dazu werden Steppnähte verwendet (blaue Raupe). Um die Bauteile bis zur Aushärtung des Klebstoffs zu fixieren, wird in reduziertem Maße geschweißt. Weil an diesen Stellen der Klebstoff beim Durchschweißen verbrennen würde, wird der Auftrag genau dort unterbrochen.
( Bild: SCA Schucker )

Ein modernes Fahrzeug läuft heute in der Fertigung an 60 bis 80 Klebesystemen vorbei“, erklärt Olaf Leonhardt, Geschäftsbereichsleiter Fahrzeugindustrie bei der SCA Schucker GmbH & Co. KG in Bretten, „wobei Kleben auch Dichten oder Dämmen heißen kann.“ Etwa 80 % der Systeme stünden im Rohbau, 15 % entfielen auf die Lackierstraße und etwa 5 % auf die Endmontage. Während im Rohbau vorwiegend geklebt werde, seien in der Lackiererei eher Dicht- und Dämmungsanwendungen zu finden.

Für hohe Geschwindigkeiten muss man die Bahngeschwindigkeit exakt berechnen können

SCA stellt Systeme und Anlagen her, mit denen die Industrie Kleb-, Dicht- und Dämmstoffe manuell oder automatisiert an Bauteilen aufbringen kann. Zu den Anwendungen im Automobilbau zählen hauptsächlich Stütz- und Festigkeitsverklebungen, Abdichtungen und spritzbare Dämmungsmassen für den Karosseriebau und Lackierstraßen, aber auch Dichtungslösungen für den Motoren- und Getriebebau oder das Verkleben von Scheiben und Cockpitelementen. In der allgemeinen Industrie werden beispielsweise Backofenscheiben in die Türrahmen und die Türen auf den Gestellen verklebt oder bei Geschirrspülern und Gefrierschränken geräuschdämmende Spritzmassen eingebracht.

Praktisch alle genannten Applikationen werden heute von Robotern übernommen. „Grundsätzlich kommen Portal- und Sechs-Achs-Industrieroboter infrage“, sagt Leonhardt. Letztere seien sehr schnell und im dreidimensionalen Raum äußerst flexibel. Sie seien zuverlässig und wiesen eine hohe Tragkraft auf, sodass sie in der Regel den Vorzug erhielten. Außerdem sei am Markt spezielle Klebesoftware verfügbar, die die Klebesteuerungen auf die jeweilige Anwendung hin optimal ansteuere.

Für Portalroboter, die meist nur in drei Achsen verfahren können, existieren derartige Programme nicht: ein weiterer Grund, weshalb solche Automaten im Karosseriebau nicht eingesetzt werden können. Die Herausforderungen für einen automatisierten Klebstoffauftrag liegen einerseits in der Zugänglichkeit der Bauteile, zweitens in der Geschwindigkeit, die in der Automobilindustrie eines der höchsten Güter ist.

Dabei bedeutet Geschwindigkeit nicht nur, dass der Roboter sehr schnell arbeiten muss, sondern vielmehr, dass man die Bahngeschwindigkeit exakt berechnen kann. „Denn in Kurven oder Ecken muss die Maschine zwangsweise etwas langsamer fahren“, führt Leonhardt aus. „Trotzdem darf an den Stellen nicht mehr Klebstoff aufgetragen werden als vor und hinter der Kurve.“

Dosiereinheit und Steuerungssoftware stellen genaue Förderung des Klebstoffs sicher

Die Systeme von SCA, die aus der Fasspumpe für das jeweilige Material, der Dosiereinheit und der Auftragdüse sowie der Steuerungssoftware für alle Komponenten bestehen, stellen immer die genaue Förderung des Klebstoffs und dessen geregelten Auftrag auf dem Bauteil sicher. Dazu ist ein perfekter Datenaustausch mit dem Roboter erforderlich: „Der Roboter – beziehungsweise seine Steuerung – rechnet seine Geschwindigkeit aus und gibt unserem System die Werte an“, erklärt Leonhardt. „Daraus können wir dann für jeden Punkt der Bahn die exakte Dosierung berechnen.“

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