Herrlisheim: Zwei UR30-Cobots verschrauben Motoren am laufenden Band

Das Werk von thyssenkrupp Automotive Systems France im elsässischen Herrlisheim hat die Verschraubung an Verbrennungsmotoren für einen deutschen Automobilhersteller automatisiert. Wie Fachberichte mitteilen, setzt der Zulieferer für diesen Schritt zwei kollaborierende Roboter des Typs UR30-1300 von Universal Robots sowie ein 3D-Visionssystem von Inbolt ein. Die Systemintegration der Anlage übernahm das Unternehmen RobotIndus.

Kontinuierlicher Förderfluss als technische Herausforderung

Vor der Umstellung erfolgte der Schraubprozess an den Aggregaten manuell mithilfe von Elektroschraubern. Diese Tätigkeit brachte für die Beschäftigten erhebliche ergonomische Belastungen im Bereich von Armen und Schultern mit sich. Um das Personal zu entlasten und die Abläufe zu stabilisieren, entschied sich der Standort für den Einsatz von Robotik direkt am laufenden Band.

Gilles Gaeng, technischer und Produktionsleiter im Werk Herrlisheim, erklärte im Rahmen der Projektvorstellung, das vorrangige Ziel sei eine Umstellung auf robotergestützte Montage ohne Unterbrechung der laufenden Produktion gewesen.

Eine wesentliche Hürde lag in den Umgebungsbedingungen: Die Motoren werden auf einem kontinuierlich laufenden Hängebahn-Förderer transportiert. Während der Bewegung geraten die Bauteile in Schwingung. Aufgrund dieser Oszillationen erwiesen sich herkömmliche 2D-Kamerasysteme als unzureichend, um die exakte Position für den Schraubvorgang verlässlich zu erfassen.

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Echtzeit-Korrektur über CAD-Modelle

Die installierte Lösung greift daher auf räumliche Bildverarbeitung zurück. Die 3D-Kamera von Inbolt gleicht die Konturen des Werkstücks mit einem hinterlegten CAD-Modell ab und lokalisiert den jeweiligen Motor in sechs Freiheitsgraden. Auf dieser Basis korrigieren die Systeme die Bewegungsbahn der Cobots in Echtzeit, während das Aggregat am Förderer weitertransportiert wird.

Die automatisierte Station deckt am Standort insgesamt sechs unterschiedliche Motorvarianten flexibel ab. Nach Angaben aus Fachkreisen konnte die Prozessstabilität durch das Zusammenspiel von Sensorik und Robotik gesichert werden; die Ausschussquote an der Linie liegt bei unter 1%.

Pläne für den weiteren Ausbau

Nach der erfolgreichen Inbetriebnahme der ersten beiden Cobots plant thyssenkrupp Automotive Systems France bereits nächste Schritte für das Werk in Bas-Rhin. Vorgesehen ist eine stufenweise Erweiterung der Anlage von zwei auf zunächst drei und später vier Roboter, die ebenfalls mit der Bildverarbeitungstechnik von Inbolt arbeiten sollen.

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Langfristig verfolgt das Werk das Ziel, neben dem reinen Fügen auch die begleitende Qualitätskontrolle vollständig ohne Stopp der Fertigungslinie über die Systeme abzuwickeln.