Effizienz trifft Präzision KraussMaffei: Automation für Türinnenverkleidung

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Zwei Türinnenverkleidungen in nur 40 Sekunden – vollautomatisch montiert. Was nach einem ambitionierten Ziel klingt, ist am KraussMaffei-Standort Viersen längst Realität. Für den Tier-1-Zulieferer Yanfeng hat das Team rund um Werksleiter Marcel Joppen eine hochautomatisierte Montagelinie entwickelt.

Fix und fertig aus der Maschine: Der moderne Produktionsalltag strebt nach dieser Ideallösung. Wo es aus technischen Gründen nachgelagerte Produktionsschritte oder Nacharbeit braucht, müssen diese so effizient wie möglich geschehen. Der KraussMaffei-Standort in Viersen hat sich darauf spezialisiert und bietet komplexe Automatisierungslösungen an. 

Für den Kunden Yanfeng, ein Tier1-Unternehmen, entwarf das Team um Werksleiter Marcel Joppen ein intelligentes Fertigungskonzept, um die Innenverkleidung der Autotüren möglichst zeitsparend komplettieren zu lassen. „In unserem Trimming Technology Center können wir nahezu alles realisieren, was nach der Herstellung des eigentlichen Kunststoffteils zu tun ist,“ so Joppen.    

Praxisnahe Innovation

KraussMaffei präsentiert neue Pressentechnologie

Der Hersteller von Originalkomponenten im Premium-Segment fährt nun die sogenannte Türtafel als Grundträger an drei Montagestationen vorbei. Zweimal wird geschraubt, an der dritten Station erhält das große Composite-Bauteil Clips, mit deren Hilfe es später an der eigentlichen Metalltür befestigt wird.

Drei Roboter pro Tür

Für noch mehr Effizienz befinden sich jeweils zwei Türtafeln in einem Alugestell auf einem selbstfahrenden Ladungsträger. Er transportiert die Türtafeln an den links und rechts platzierten Robotern vorbei. 

Beim Weg in diesen Montagetunnel erfolgt über einen Magnetstopp und Barcodescanner die Abfrage, um welche Türvariante es sich handelt und welche Ausstattung sie haben soll. Da der Grundträger händisch auf dem Gestell verspannt wird, erfolgt zudem eine Positionskontrolle per Kamera, damit die Schrauben für die fünf bis sieben Anbauteile an den exakt richtigen Stellen sitzen.

Montiert werden so unter anderem die Armauflage, die Griffmulde und die Kartentasche. Die 18 Schrauben pro Tür holen sich die Roboter (Typ ABB 1200-7-70) aus einem Spender, denn aufgrund ihrer Geometrie sind sie nicht zublasbar. Damit dies möglich wäre, müsste das Verhältnis von Kopf zu Schaft etwa 1:1,5 betragen – hier ist der Kopf aber deutlich größer.

Blick von außen auf die komplexe Anlage: KraussMaffei hat für Yanfeng ein intelligentes Fertigungskonzept zur Montage von Kartentasche, Griffmulde, Armauflage und mehr an der Tür entwickelt. Acht Roboter fertigen dabei zwei Türinnenverkleidungen in nur 40 Sekunden.

Trotzdem herrscht ein hohes Tempo. Schraube holen und anbringen: vier Sekunden. Die Zykluszeit für sechs Schrauben inklusive Kameravermessung liegt bei 24 Sekunden. Pro Tür sind drei Roboter aktiv.  

1,4 Sekunden pro Clip mit Gummidichtung 

Beim folgenden Setzen der Clips geht es ähnlich zackig zu. Schon während der Trolleyfahrt entnimmt ein Roboter (Typ ABB 1600-145-10) in 13 Sekunden neun Stück – per Vakuumgreifer mit vier Doppelabholern und einem Einzelabholer.

Dann fährt ein Lasersensor in neun Sekunden die Clippositionen ab und vermisst sie in der Tiefe, da die Türtafeln leicht unterschiedlich auf den Alugestellen stehen können. In 1,4 Sekunden pro Stück werden die Clips mit Gummidichtlippe schließlich gesetzt, sodass die Zykluszeit für den gesamten Vorgang inklusive Kamera- und Laservermessung 29 Sekunden beträgt.

Das Kamerasystem selbst braucht nur einen Wimpernschlag: 350 Millisekunden für das Erfassen und Auswerten des Bildes plus den Berechnungen von Translation und Rotation. Einschließlich der Zeit für die Fahrten des Ladungsträgers zwischen den Stationen sowie das Spannen und Entspannen des Trolleys liegt die Taktzeit der Montageline bei 40 Sekunden. Insgesamt acht Roboter fertigen dann zwei Türinnenverkleidungen. 

Verschiedene Formen der Nachbearbeitung  

Die drei Stationen sind beliebig erweiterbar, wenn es gilt, zusätzlich Prozessschritte zu realisieren. KraussMaffei bietet zudem vielfältige Anlagen für die Nachbearbeitung von Kunststoffteilen an, etwa durch Stanzen, Fräsen, Entgraten, Laserschneiden, Ultraschallschneiden, Ultraschallschweißen, Beflammen oder Scoring.

Trotz hohen Tempos setzen die Roboter die Schrauben akkurat an die richtigen Stellen.

Letzteres bezeichnet einen Kaltmesserschnitt. Dieser wird beispielsweise eingesetzt, um an der Stelle des Airbags das Material gewollt zu schwächen. Dadurch gibt es beim Unfall den Weg für den Luftsack frei.

Nicht nur für die Automobilbranche interessant 

Seit 2005 widmet sich das Trimming Technology Center Aufgabenstellungen wie diesen und verfügt inzwischen über 75 Mitarbeitende. Alle Automatisierungsanlagen sind zu 100 Prozent auf das jeweilige Projekt abgestimmt und individuell entwickelt. Der weitaus größte Anteil geht in die Automobilbranche, aber auch für Kunden aus der Medizintechnik wird das Know-how aus Viersen immer interessanter.