In der automatisierten Dichtungs- und Klebetechnik ist es bisher üblich, die Prozesse für den Roboter einerseits und das Auftragungssystem andererseits aus zwei entsprechenden Steuerung zu kontrollieren. Das Integrated Process System (IPS) von ABB Automation, Friedberg, steht hingegen für einen ganzheitlich organisierten Prozess der Roboter-Bahnbewegung. Die integrierte Steuerung hebt die Nachteile getrennter Steuerungen auf und verknüpft die aufeinander bezogenen, komplexen Aufgaben miteinander. Das PVC- oder TPE-basierte Medium mit definiert temperaturabhängiger Viskosität wird in der gesamten Bahn gleichmäßig dosiert und aufgetragen.

Im Mittelpunkt der Lösung steht die patentierte Bewegungssteuerung Truemove. Sie ermöglicht weiche, schnelle Bewegungen und bewegt den Roboter im gesamten Arbeitsbereich exakt und reproduzierbar. Die Steuersignale für den Nahtverlauf und die Befehle an die Aktoren für Förderung, Dosierung und Temperierung des Mediums kommen aus der Robotersteuerung IRC5. Dies führt auch bei schwierigen Nähten zu kurzen Reaktionszeiten, Wiederholgenauigkeit und sparsamen Materialverbrauch. Zum Regeln der PVC-Auftragstemperatur ist das Peltier-Wärmeelement gleichfalls in die Robotersteuerung integriert.

Rohbau-Karosse versiegeln

Die aufzutragende Dichtmasse muss im folgenden Fall die Falznähte (Bördelkanten) an der aus Blech gefertigten Rohbau-Karosse versiegeln. Die gefalzten Kanten befinden sich an Türen, Motorhaube, Heckklappe und Radlaufen des Fahrzeugs. Die durch Falze strapazierten Oberflächenpartien sind empfindlich gegen Korrosionsangriffe und deshalb besonders gegen eindringendes Wasser zu schützen. Der Applikationsprozess erfolgt, bevor die Schichten der Fahrzeuglackierung aufgesprüht und Profilgummi-Streifen befestigt werden. Vor dem Lackauftrag ist der Spalt zwischen geschlossener Tür beziehungsweise Klappe und dem unbewegten Karosserieteil noch bis zu 3,5 mm breit. Gelingt es, in diesen schwer zugänglichen Stellen die Auftragsdüse einzuführen und die Dichtmasse zügig und präzise zu applizieren, bedeutet dies einen Zeit- und Effizienzvorteil.

Die Düse darf während der Feinabdichtung keinesfalls in dem Spalt stecken bleiben, obwohl dessen Breite über die Bahnlänge einer Heckklappenöffnung zum Beispiel bis zu 1,5 mm differiert. Dies würde den gesamten Fertigungsfluss unterbrechen.

Die Roboter-Steuerung muss die Ereignisse auf seiner Bahn im Voraus erkennen und berücksichtigen. Wenn auf dem definierten Folge-Streckenabschnitt die Minimal-Spaltbreite unterschritten wird, ist dies zu signalisieren und die Information zeitnah zu verarbeiten. Ebenso für die Zustandsänderung der Pistole (AUF/ZU). Diese Ereignisse werden per IPS mit einem Zeitstempel versehen, den die Software erkennen und auf den sie reagieren kann. So weiß der Roboter bis zu 200 ms im voraus, wann die Düse öffnen soll und der Vordruck eingestellt wird.

Funktionaler Kern der Anlage zum automatisierten Feinabdichten ist der Roboter IRB 4400 L 10. Den Auftrag des flüssigen Kunststoffes übernimmt eine Drehgelenk-Pistole mit einer speziellen Winkeldüse. Vor dem Auftragen wird eine Messfahrt durchgeführt und mit einem Lasersensor die Ist-Geometrie zwischen den Bauteilen ermittelt. Der gesamte Prozess zum Applizieren der Dichtmasse einer komplexen, beispielsweise 4.000 mm langen Bahn dauert lediglich 40 s. Dabei beträgt die Bahngeschwindigkeit zwischen 300 und 400 mm/s. Abschließend kontrolliert eine Kamera automatisch die Düse, um von deren einwandfreien Zustand – weder verbogen, beschädigt noch verstopft – auf die Fehlerlosigkeit der Dichtbahn zu schließen.

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Gerd Trommer ist Fachjournalist für das Redaktionsbüro rgt, Gernsheim presse@rgt-gg.de