TRSE Teilautomatisierter Roboterschweißplatz für die Einzelteilfertigung

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Im EFI-Projekt (Technologieförderprogramme des Saarlandes) „Teilautomatisierter Roboterschweißplatz für die Einzelfertigung“ konnte das ZeMA zusammen mit einem Anwender einen neuartigen Roboterschweißplatz entwickeln, der die Vorteile von Mensch und Roboter vereint.

Problemstellung:
Der Sondermaschinen- und Anlagenbau unterliegt technischen und wirtschaftlichen Risiken. Viele Varianten und geringe Losgrößen sind eine Herausforderung besonders in der Fügetechnik. Als Resultat daraus werden gerade in kleineren Betrieben viele Produktionsprozesse manuell ausgeführt, da ein höherer Auto-matisierungsgrad nicht wirtschaftlich, oder benötigtes Wissen zur Umsetzung nicht vorhanden ist. Durch immer größeren Preisdruck lassen sich die manuellen Prozesse an Hochlohnstandorten wie zum Beispiel dem Saarland, nicht mehr wirtschaftlich und konkurrenzfähig realisieren.

Zielsetzung:
Großes Potenzial zur Effizienzsteigerung und Erhöhung der Prozessfähigkeit sowie Senkung der Produktionskosten bietet die Teilautomatisierung von Schweißarbeitsplätzen. Die Mensch-Roboter-Kooperation (MRK) ist ein Ansatz zur bedarfsgerechten, angepassten und gegebenenfalls temporären Automatisierung. Zentrales Element eines teilautomatisierten Roboterschweißplatzes ist die Entwicklung einer neuen Bedienoberfläche, die die intuitive Anpassung eines Robotersystems im Produktionsprozess ermöglicht.

Vorgehen:

  • Das Forschungsprojekt TRSE ist in sieben Arbeitspakte (AP) unterteilt.
  • AP1: Analyse der Aufgabenstellung
  • AP2: Konzept für ein teil-automatisiertes Schweißsystem
  • AP3: Einbindung der Roboter-steuerung
  • AP4 – 6: Entwicklung einer Mess-strategie, eines Bedien- und Sicher-heitskonzeptes
  • AP7: Aufbau der Entwicklungs-umgebung

Ergebnisse / Projektstand:
Die Entwicklung des teilautomatisierten Roboterschweißplatzes stellt einen Lösungsansatz zur bedarfsgerechten Automatisierung dar. Das Robotersystem wurde speziell nach den Anforderungen des Sondermaschinenbaus ausgelegt.

Durch die Entwicklung des Musterbauteils konnten die Anforderungen eines Robotersystems definiert und für die Systemauslegung verwendet werden. Das neu entwickelte Robotersystem ermöglicht ein schnelles und einfaches Einrichten der Roboterzelle, um den Herausforderungen der Montage von kundenspezifischen Produktlösungen gerecht zu werden.

Durch das neuentwickelte Messkonzept kann das Robotersystem nach einem Umbau schnell wieder in Betrieb genommen werden, was die Stillstandzeiten der Montagezelle reduziert und die Produktivität der Anlage steigert.

Kombiniert mit einem intuitiven Bedien-konzept, das eine einfache Bedienung des Roboters ohne oder mit nur geringen Roboterkenntnissen ermöglicht. Es richtet sich damit nach den Bedürfnissen des Schweißfacharbeiters. Mit der TRSE Oberfläche zur intuitiven Bedienung des Robotersystems ergeben sich einfache und innovative Möglichkeiten in der Automatisierung. Dies ermöglicht Prozesse flexibel und wirtschaftlich gestalten zu können und somit die Konkurrenzfähigkeit von Hochlohnländern auch zukünftig sicher-zustellen.

Das Sicherheitskonzept ermöglicht während der Inbetriebnahme und dem Einrichten der Montagezelle, ein direktes Zusammenarbeiten zwischen Mensch und Roboter ohne trennende Schutzeinrichtung. Damit bietet das Sicherheitskonzept neue Möglichkeiten der Arbeitsplatzgestaltung und ermöglicht eine fähigkeitsbasierte Arbeitsteilung, was im Projekt zu einer Effizienzsteigerung und Erhöhung der Prozessfähigkeit sowie zur Senkung der Produktionskosten führt.

Verwertungskonzept:
Das Projektziel wurde vollständig erreicht und konnte für die Vorbereitung der industriellen Umsetzung eines teilautomatisierten Roboterschweißplatzes genutzt werden.

Der im Zuge der Methodik entwickelte Technologieträger dient als Ausganspunkt zum Wissenstransfer zu anderen Branchen und Unternehmen im Saarland.

Laufzeit:

01.05.2014-31.05.2015

Projektpartner: Woll Maschinenbau

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Gefördert von Saarland und europäischen Union

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