Prozesse und Kontrolle heute

19.12.2022 FANUC UK Ltd

Der Robotikspezialist FANUC hat den Roboterintegrator DForce Engineering bei der Konstruktion und Installation von zwei kompletten Automatisierungszellen für unterstütztAluminium-Unterbodenkomponenten für einen renommierten Automobilhersteller.

DForce Engineering Ltd mit Sitz in Leicester verfügt über ein Portfolio von Blue-Chip-Kunden in der Automobil-, Nuklear- und Luft- und Raumfahrtindustrie. Zu den wichtigsten Kunden gehört die Sertec-Gruppe, ein weltweit tätiges Unternehmen der Automobilindustrie. Die Beziehung hat sich von der Konstruktion von Vorrichtungen und Vorrichtungen über Fertigung, Planung und Softwaredesign bis hin zur vollständigen Systemlieferung weiterentwickelt. Für sein neuestes Projekt holte sich DForce die Robotik-Expertise von FANUC UK.

Mit der Einführung eines neuen Fahrzeugkonzepts suchte DForces Kunde Sertec nach zwei kompletten Automatisierungszellen für das Stanznieten (SPR) und Stanzbolzen (SPS) von Aluminium-Unterbodenkomponenten als vier komplette Unterbaugruppen für seine britische Automobilproduktionslinie . Das Herzstück jeder Zelle war ein FANUC-Roboter.

„FANUC-Roboter sind ein Maßstab in der Automobilindustrie. Sie waren eine natürliche Wahl für dieses Projekt“, sagt DForce-Direktor Gary Hill.

Schnelle Simulation

Das Projekt wurde zunächst im Dezember 2021 in Betrieb genommen, die beiden fertigen Zellen gingen im März 2022 bei Sertec in Produktion. Der Entwurf beider Zellen dauerte nur acht Wochen, weitere 16 Wochen waren für Herstellung und Montage erforderlich. Laut Gary war das ROBOGUIDE-System von FANUC für diesen schnellen Turnaround von entscheidender Bedeutung: „ROBOGUIDE wurde verwendet, um sowohl die Bewegung des Roboters als auch seine Anwendungsbefehle zu simulieren, wodurch die Erstellung neuer Bewegungskonfigurationen erheblich reduziert wurde“, sagt er. „Es ermöglichte uns, beide Zellen vor und während des Montageprozesses vollständig offline zu entwerfen, zu testen und zu modifizieren.“

ROBOGUIDE verkürzt die Validierungszeit für Automatisierungslösungen bereits in der Konzeptphase. Kundenteilemodelle und Baugruppen können als CAD-Daten von einem PC importiert werden. Darüber hinaus verfügt die Software über eine umfangreiche Bibliothek, mit der Benutzer Teile und Abmessungen nach Bedarf auswählen und ändern können.

„Durch die Simulation sowohl der Bewegungs- als auch der Anwendungsbefehle des Roboters verkürzt ROBOGUIDE die Validierungszeit erheblich“, erklärt Oliver Selby, Vertriebsleiter von FANUC UK. „Die integrierten Tools ermöglichen ein hohes Maß an Risikominimierung und sorgen für eine problemlose Installation auf der ganzen Linie. Es war die ideale Wahl für dieses Projekt und hat wirklich dazu beigetragen, den Entwurfs- und Änderungsprozess zu beschleunigen.“

Präzision und Stärke

DForce wollte nicht nur die Entwicklungszeit verkürzen, sondern auch Kosten und Platz einsparen, wie Gary erklärt: „Wir schlugen vor, die größere der Zellen mit der Hinzufügung von selbststanzenden, mit Nieten versehenen Baugruppen rechts und links zu verwenden und drei verschiedene Baugruppen durch eine zu führen Zelle mithilfe eines FANUC R2000iC-Roboters. Dies reduzierte im Wesentlichen die Kosten, die Grundfläche und die Zykluszeiten für Sertec durch die Lieferung von zwei statt drei Zellen.“

Die erste Zelle besteht aus zwei manuellen Be- und Entladestationen, die jeweils nahtlos mit einem FANUC R2000iC-Roboter zusammenarbeiten. Auf der einen Seite fixieren zwei Montagestationen sowohl zwei als auch drei Bauteile, wofür selbststanzende Nieten in zwei unterschiedlichen Längen und Bolzen erforderlich sind. Der hier angegebene Roboter – ein R2000iC/210F – verfügt über eine 210 kg schwere Nietpistole von Stanley Tucker mit Doppelzufuhr und kann sowohl das richtige Teil als auch die richtigen Nieten genau identifizieren.

„Wir brauchten die Kapazität des FANUC R2000iC/210F-Roboters, da die Nietpistole sehr schwer ist“, sagt Gary. „Mit diesem Gewicht muss der R2000iC/210F-Roboter eine Positions- und Wiederholgenauigkeit von +/- 0,1 mm einhalten. Die Kinematik und Präzision sind hervorragend, da der R2000iC/210F die Nietpistole 24 Stunden am Tag mit außergewöhnlicher Wiederholgenauigkeit bewegt. Sobald die Niete genietet ist, bewegt der Roboter die Nietpistole zum Nachladen zum Dual-Nietlade-Andockständer.“

Arbeitsersparnis

Während der erste Prozess stattfindet, wird die zweite manuelle Ladestation in der Zelle mit Teilen beladen, die anschließend vom zweiten FANUC-Roboter, einem R2000iC/165F, gesammelt werden. Dieser nimmt die erste fertige Baugruppe mit einem doppelseitigen Greifer auf und übergibt sie an eine TOX-Pressmaschine, die selbststanzende Bolzen einbringt. Sobald Bolzen eingesetzt sind, um alle drei Teile zu verbinden, werden die fertigen Baugruppen vom Roboter aus der TOX-Maschine entnommen und auf die Entladebänder übertragen.

Trotz der unterschiedlichen Nutzlasten verfügen die beiden R2000iC 6-Achsen-Roboter über eine beeindruckende Reichweite von 2.655 mm, eine kompakte Stellfläche von 771 x 610 mm und eine Wiederholgenauigkeit von +/- 0,05 mm – was den Anforderungen dieses Projekts durchaus entspricht.

Gary sagt: „Die Zelle hat eine Produktion von über 80.000 Teilen pro Jahr mit einer Zykluszeit von 96 Sekunden für die drei Baugruppen, die alle entweder Bolzen oder SPRs unterschiedlicher Länge oder beides erfordern. Früher dauerte dieser Vorgang pro Bolzen etwa acht Sekunden, was zusätzliche Zeit für das Beladen, Entladen, Neupositionieren des Teils und Warten auf die Maschine mit sich brachte. Mit der neuen Zelle kann der Bediener 20 Sekunden lang die Station beladen und sich dann einer anderen Aufgabe zuwenden, während die Zelle die Teile verarbeitet. Das reduziert den Zeit- und Arbeitsaufwand enorm.“

Zuverlässig und konsistent

Die zweite und kleinere Zelle verfügt über eine manuelle Be- und Entladestation für zweiteilige Varianten sowie Niettopfzuführungen mit zwei unterschiedlichen Bolzengrößen. Der FANUC M-20iA/35M-Roboter übergibt die Baugruppen von der manuellen Beladungs- und TOX-Pressstation an die Dual-Feed-TOX-Pressstation und wählt dabei gleichzeitig den passenden Bolzen für das jeweilige Teil aus.

„Der FANUC M-20iA/35M-Roboter ist perfekt für diese Zelle, da er kompakt ist und eine maximale Nutzlast von 35 kg hat. Das ist ideal für diese Baugruppe, da der Greifer 28 kg wiegt und die Baugruppe nur 2 kg wiegt“, erklärt Gary. „Da der Platz knapp ist, hat der Roboter mit hoher Trägheit und einer Reichweite von 1.813 mm eine Grundfläche von nur 383 x 343 mm.“

Dieser kleinere Roboter hat eine Wiederholgenauigkeit von +/- 0,03 mm und kann die verschiedenen Lochpositionen sowie Nietgrößen und -positionen identifizieren, bevor er die 10 Nieten zur Verarbeitung durch die Löcher drückt. „Diese Zelle erfordert vier Bolzen an der Startposition und weitere sechs während des gesamten Prozesses – alles automatisch mit Präzision, Wiederholbarkeit, Konsistenz und Geschwindigkeit“, fügt Gary hinzu. „Die Zykluszeit dieser Zelle beträgt nur 76 Sekunden, was dem Bediener erneut die Möglichkeit gibt, die Station zu beladen und andere Aufgaben zu erledigen.“

Garantierte Lieferung

Beide Zellen sorgen für Qualitätssicherung und Konsistenz. Das manuelle Nieten ist anfällig für menschliches Versagen, aber die automatisierten Zellen bieten eine 100 % konstante Leistung und eliminieren potenzielle Bedienerfehler, da sie jeden Schritt des Prozesses überwachen.

„Wir freuen uns sehr, dass dieses Projekt planmäßig verlaufen ist. FANUC war hervorragend“, schließt Gary. „Die Roboter haben alles, was wir brauchten, präzise, ​​schnell und wiederholbar geliefert, und ROBOGUIDE von FANUC hat den Zeitrahmen des Projekts enorm verkürzt. In diesem Fall verwendet unser Kunde ein anderes SPS-System auf PROFINET und die FANUC-Plattform ist Ethernet. Die Ingenieure von FANUC unterstützten uns jedoch in jeder Phase des Prozesses, was das Projekt weiter rationalisierte.“

„DForce konnte ROBOGUIDE nutzen, um seinen Mitarbeitern mehr Zeit für wertschöpfende Aufgaben zu geben“, fügt Oliver Selby hinzu. „Da die Rekrutierung und Bindung von Mitarbeitern für so viele Hersteller ein Problem darstellt, stellt die Automatisierung eine kostengünstige und produktivitätssteigernde Alternative dar. Dieses Projekt ist ein klassisches Beispiel dafür, wie der Einsatz der richtigen Werkzeuge britischen Herstellern echte Vorteile bringen kann.“

Drucken Sie diesen Artikel aus

Für mehr Informationen, kontaktieren sie bitte:Brooke TarrantFANUC UK LtdSapphire WayAnsty ParkCoventryCV7 9DRTel: +44 (0)2476 053000E-Mail: [email protected]: www.fanuc.eu/uk/en

Besuchen Sie die Profilseite des Unternehmens

Die Weihnachtsspendenaktion von Make-A-Wish Ireland erhält erneute Unterstützung von Mitsubishi Electric

Anmelden oder Registrieren

Process and Control Today übernimmt keine Verantwortung für den Inhalt eingereichter oder extern produzierter Artikel und Bilder. Klicken Sie hier, um uns eine E-Mail über Fehler oder Auslassungen in diesem Artikel zu senden.