Roboter verlegen Türdichtungen in der Automobilindustrie
Versuchsaufbau Body und Tür am Fraunhofer IPA. (1)
Fraunhofer IPA
Versuchsaufbau Body und Tür am Fraunhofer IPA. (2)
Fraunhofer IPA
Türdichtungen tragen wesentlich zum Fahrkomfort bei PKWs bei. Sowohl die Windgeräusche, als auch das Schließverhalten der Türen wird durch die Gummidichtung beeinflusst. Je nach Auslegung des jeweiligen Fahrzeugtyps werden die Dichtungen an den Türen und am entsprechenden Türausschnitt der Fahrzeugkarosserie ("Body") angebracht. Bisherige Dichtungen für die Karosserie sind auf die Länge des jeweiligen Türausschnitts vorkonfektioniert und werden mithilfe eines Metallclipbands manuell - mit einem Gummihammer - auf die Fahrzeugflansche geklopft. Die 3M Deutschland GmbH hat einen Klebstoff entwickelt, mit dem sich Dichtungsprofile selbstklebend an den Türen und am Body, der Fahrzeugkarosserie, aufbringen lassen. Das Verlegen von geklebten Türdichtungen bietet im Vergleich zu Dichtungen mit Metallclipband wesentliche Vorteile. Zu nennen sind insbesondere die geringeren Kosten und eine Reduzierung des Gewichts von bis zu 2,5 kg. Die Dichtungsprofile müssen jedoch, um eine hohe Klebequalität zu garantieren, automatisiert verlegt werden. Gemeinsam mit dem Fraunhofer IPA wurde daher ein sensorgeregeltes Roboterwerkzeug zum Fügen selbstklebender, "von der Rolle" bereitgestellter Dichtungsprofile entwickelt.
Das Werkzeug und die Werkzeugsteuerung wurden im Fraunhofer IPA aufgebaut und in Versuchsreihen und Parameterstudien für die Applikationen Body und Tür optimiert. Exemplarisch sind die Versuche an einer Golf-5-Karosserie und einer Golf-5-Tür durchgeführt worden. Basierend auf den Ergebnissen der Versuchsreihen, erfolgte, wo nötig, eine sowohl konstruktive als auch steuerungstechnische Überarbeitung des Werkzeugs. Zusätzlich wurden die Versuchsreihen von 3M genutzt, um die Dichtungsprofile so zu modifizieren, dass sie prozesssicher automatisiert verlegt werden können.
Fazit
Dank der dezentralen Steuerung des Werkzeugs ist nicht nur die Programmierung des Roboters deutlich einfacher, sondern es werden auch sehr gute Verlegeergebnisse erzielt. Die Ungenauigkeiten, die sich aus der Handhabung eines biegeschlaffen Teils ergeben, wurden durch eine geeignete Konstruktion des Werkzeugs sowie durch dessen Steuerung vom eigentlichen Fügeprozess entkoppelt und direkt vor der Verlegestelle derart ausgeregelt, dass die Türdichtung spannungsfrei verlegt wird.
Ihr Ansprechpartner für weitere Informationen:
Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA
Dipl.-Wirtsch.-Ing. Dennis Fritsch
Telefon: +49(0)711/970-1273, E-Mail: dennis.fritsch@ipa.fraunhofer.de
