Roboterzelle ›all inclusive‹

Roboterzellen Kleine Bauteile machen oft die meiste Arbeit. Dies musste auch ein Automobilzulieferer erkennen. Darum holte er sich Roboter zur Hilfe, die alles in einem Prozess erledigen.

12. Oktober 2006

Die Neef GmbH & Co. KG mit Hauptsitz im siegerländischen Wilnsdorf ist ein bedeutender Partner und Systemlieferant für viele große Unternehmen aus der Automobilindustrie. Das Mitglied der international agierenden Friedhelm Loh Gruppe zählt zu den führenden Herstellern von Blechformteilen und fertigt Einzelteile für komplexe Karosserien aus Stahl, hochfestem Stahl und Aluminium. Zudem liefert Neef die zugehörigen Baugruppen nach kundenspezifischen Anforderungen. Neben dem traditionsreichen angestammten Standort in Nordrhein-Westfalen unterhält das Unternehmen ein neues Werk im thüringischen Gera.

Das hochmoderne Werk liegt zentral und verkehrsgünstig am Kreuzungspunkt der Autobahnen A4 und A9, über die der Automobilzulieferer Neef schnell die wichtigsten Standorte seiner Kunden bei Volkswagen, Audi und Porsche erreichen kann. Die Produktionsstätte mit einer Fläche von 15.550 Quadratmetern arbeitet mit einer ganzen Reihe von Pressen mit Presskräften von bis zu 1.600 Tonnen und verfügt zudem über zahlreiche Anlagen zur weiteren Veredelung der Pressteile.

Ein unscheinbares Teil

Eines dieser Teile ist das so genannte Stegteil Radhaus für den VW Passat. Dieses unscheinbare Blechteil in der Größe eines Blattes Papier vom Format DIN A3 hat es jedoch in sich, denn seine Fertigung erfordert fünf unterschiedliche Bearbeitungsverfahren.

Neben den Standardfügeoperationen wie Punktschweißen, Buckelschweißen und MAG-Schutzgasschweißen wird zusätzlich noch ein hochfester Klebstoff aufgebracht, um ein Maximum an Bauteilestabilität zu erzielen. Zudem durchlaufen die Bauteile nach dem Fügen eine zusätzliche induktive Wärmestelle. So wird eine optimale und schnelle Grundaushärtung des Klebers erreicht. Ein abschließender Signier- und Markierungsschritt am Ende der Prozesskette soll zudem die Rückverfolgbarkeit der einzelnen Teile gewährleisten.

Hergestellt wird das Bauteil jeweils in einer linken und rechten Version in unterschiedlichen Ausführungen für die Limousine und den Kombi. Trotz dieser Produkt- und Prozessvielfalt genügt zur kompletten Herstellung des Stegteils jedoch eine einzige Anlage, die der Roboterspezialist Reis aus Obernburg am Main konzipiert und errichtet hat. Besonders wichtig für den Automobilzulieferer war deshalb, dass die Anlage einen möglichst geringen Rüstaufwand erfordert, um die verschiedenen Produktvarianten herstellen zu können. Herz der Anlage ist ein zentraler Mehrstationentisch, um den sich alles dreht. Dabei besitzt jeder der fünf Bearbeitungsprozesse seinen eigenen, klar abgegrenzten Bereich.

Das Verschweißen der Isofixbügel geschieht unter der Kontrolle einer kalibrierten Prozessdatenüberwachung, um ein sicheres und sauberes Schweißergebnis zu gewährleisten. An dieser Stelle ist es nämlich besonders wichtig, dass das Innere des Bügels sauber und glatt bleibt und das Endprodukt keine Schweißspritzer enthält.

Die Verarbeitung dieser Isofixbügel ist eine besondere Herausforderung, erzählt Theo Buschhaus, stellvertretender Fachbereichsleiter für Roboterschweiß- und Roboterschneidtechnik bei Reis: »Die Isofixbügel sind als Drahtbiegeteil zum einen nur schwer zu spannen und lassen sich außerdem wegen der verschiedenen Werkstoffe nur schwierig verschweißen.«

Kleben und schweißen

Zum Verkleben der Verstärkung entnimmt ein Handhabungsroboter die Einzelteile und führt sie unter eine stationäre Klebepistole, welche den Klebstoff gleichmäßig auf dem Bauteil aufträgt. Roboter und Vorrichtung gewährleisten anschließend eine exakte Lage der Verstärkungen im Bauteil.

Die Verbindung der Einzelteile zu einer kompletten Baugruppe erfolgt mittels mehrerer Punktschweißroboter, die dabei unterschiedliche Blechstärken sowie zwei und drei Blechpaarungen sauber verschweißen. Die flexible Anlage erlaubt dabei die Verarbeitung sowohl der Bauteile ohne als auch mit zusätzlicher Verstärkung mit denselben Robotern und in derselben Vorrichtung.

Zum Abschluss des Fertigungsprozesses erhalten sämtliche Bauteile eine Markierung sowie ein Gütesiegel für die vorgelagerten Prozesse. »Eine ganz besondere Herausforderung war die Anlaufphase des Produktes mit dem gleichzeitigen Aufbau des neuen Werkes«, erinnert sich Dr. Holger Klein, Geschäftsführer bei Neef und spendet Lob: »Dabei konnten wir uns auf die große Einsatzbereitschaft der eigenen Mannschaft zu 100 Prozent verlassen und in gleicher Weise auch auf unseren Partner Reis Robotics bauen.«

Aufwand hat sich gelohnt

Der Roboterhersteller hatte in seinem Werk in Obernburg am Main umfangreiche Voruntersuchungen durchgeführt sowie die Vorserie geschweißt. Dieser anfängliche Abstimmungsaufwand für die Bauteile untereinander sowie die Schweißvorrichtungen haben sich gelohnt, denn die Flexibilität in der Produktion macht sich seither täglich bezahlt. Dass die Kooperation sich bewährt hat, bestätigt auch Neef-Geschäftsführer Klein: »So manche Bauteiländerung haben wir gemeinsam ausgebügelt.«

Der Erfolg kann sich heute sehen lassen: Die Anlage läuft so gut wie der VW Passat.

www.reisrobotics.de

Hintergrund:

Die Bearbeitungsverfahren

Zur Bearbeitung des Blechteils mit der Bezeichnung »Stegteil Radhaus« waren insgesamt fünf verschiedene Schritte notwendig:

- Punktschweißen Geschieht mittels mehrerer Punktschweißroboter von Reis

- Buckelschweißen

- MAG-Schutzgasschweißen

- Verkleben Geschieht mittels einer stationären Klebepistole

- Induktive Wärmestelle Dient der schnellen Aushärtung

Die gesamte Bearbeitung erfolgt auf einem zentralen Mehrstationentisch mit klar abgegrenzten Stationen.

Erschienen in Ausgabe: 05/2006