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Mensch ersetzt Roboter bei PKW-Dachmontage

Wenn ab 2007 das neue BMW 3er Cabrio laut BMW die perfekte Verbindung zwischen Himmel und Straße herstellt, dann spielt dort an unerwarteter Stelle auch der Mensch eine Rolle: Das versenkbare Hardtop wird nicht von Robotern montiert, sondern von Menschen. Von iav-robolife entwickelte und von Kabelschlepp mit Energieführung versehene Handhabungsgeräte unterstützen die Mitarbeiter mit besonderer Ergonomie und machen diese Arbeitsplätze behindertengerecht.

Wenn sich ein PKW-Hersteller entscheidet, in der Automobilfertigung Menschen statt Robotern einzusetzen, hat das neben der sozialen Verantwortung auch wirtschaftliche oder betriebstechnische Gründe. So auch bei BMW: Der Bayerische Autoproduzent hatte natürlich überlegt, das versenkbare Hardtop für das neue Cabriolet im Werk Regensburg von Robotern montieren zu lassen. Dagegen sprachen der eklatante Platzmangel und die dadurch besonders strengen Sicherheitsauflagen, die einen erheblichen Mehraufwand bedeutet hätten.

Die Lösung klingt beinahe revolutionär und stellt so etwas wie ein Mittelding zwischen manueller und vollautomatischer Fertigung dar. Eine einzige Person nimmt das Dach auf und hebt es in das Fahrzeug ein. Die eigentliche Positionier- und Hebearbeit verrichtet ein SPS-geführtes Gerät, mit dessen Hilfe die Bauteile ohne Kraftanstrengung und mit maximaler Sicherheit transportiert und aufgesetzt werden.

Ergonomie und Sicherheit sind noch mehr als sonst ein Thema. Eine Zweihand-Steuerung sorgt dafür, dass der Prozess gestoppt wird, sobald der/die MitarbeiterIn einen Daumen aus dem Sensorbereich zieht, in dem er sich bei normaler Operation ständig befindet. Das sorgt nicht nur für rasches Anhalten bei irrtümlichem Loslassen, sondern überfordert MitarbeiterInnen nicht durch komplexe Manipulationen zum kontrollierten Stillsetzen der Einheit, die immerhin ein gesamtes Verfahrgewicht von ca. 900 kg aufweist.

Alle Achsen unter Kontrolle

BMW beauftragte das Linzer Unternehmen Iav-robolife mit der Entwicklung der Handhabungsgeräte, da der Spezialist für Industrieautomation bereits beste Erfahrungen mit ähnlichen Maschinen u.a. für Magna Steyr, VW Bratislava und BMW München aufweisen konnte. Den entscheidenden Ausschlag für diese Wahl gab das Gesamtkonzept, das bei minimalem Platzbedarf eine Gesamtlösung mit maximaler Ergonomie und Sicherheit bietet, also hohe Funktionalität bei einfachster Handhabung.

Um dieses Ziel zu erreichen, wurden sämtliche Geräte nach der Konstruktion mit CATIA V4 / V5 einer 3D-Simulation unterzogen. So konnten mögliche Konflikte und Gefahren frühzeitig erkannt und vermieden werden.

Die Anlage verfährt die aufgenommenen Baugruppen in sechs individuell gesteuerten Achsen. Neben der x-, y- und z-Achse verfügt das Handhabungsgerät auch über je eine Rotations- Zentrier- und Feinpositionierachse. Neben der direkten Achsenkontrolle ist auch eine variable Ansteuerung jeder Achse durch die SPS möglich, auch für den Gewichtsausgleich.

Für den Aufbau und Verbau der versenkbaren Hardtops wurden von iav-robolife rund 20 Handhabungsgeräte sowie einige spezielle Vorrichtungen an BMW geliefert. Die Steuerung der Maschinen übernimmt eine Siemens S7400 Steuerung, während die Pneumatik von Festo kommt. Mit ROBOLIFE ALU PROFIL SYSTEM wurde großteils die der Aufgabe entsprechende Leichtbauweise realisiert.

I N F O

Technische Daten:

• 6 Achsen (x-, y-, z-, Zentrier-, Rotations- und Feinpositionierachse)
• Teilegewicht: ca. 150 kg,
• Gewicht inkl. Greifer: ca. 200 kg
• Gesamtgewicht: ca. 900 kg
• Leichtbauweise: ROBOLIFE ALU PROFIL SYSTEM
• Pneumatik: Festo
• Energieketten: Kabelschlepp
• Steuerung: Siemens S7400

V E R Ö F F E N T L I C H T

Auszugsweise aus Fachzeitschrift
x-Technik / AUTOMATION
Ausgabe: 06/2006