Case Study: Montageautomation
Schraubenstecken für Getriebe- und Mechatronikbaugruppen
Kundenspezifische Montageanlage für drei Bauteilvarianten, mit automatischer Schraubenzuführung, kameragestützter Positionsbestimmung, Scara-Robotik und hoher Prozessdynamik für präzise Serienabläufe.
Für die automatisierte Bestückung von Getriebe- und Mechatronikbaugruppen haben wir eine kundenspezifische Montageanlage entwickelt, die das schnelle und prozesssichere Stecken von Schrauben in einem kompakten Automationskonzept abbildet. Die Anlage ist auf drei Bauteilvarianten ausgelegt und verarbeitet die Komponenten über automatische Zuführungen in einem stabilen Serienprozess. Pro Bauteil werden 14 Schrauben zugeführt und positionsgenau eingebracht. Das eigentliche Stecken erfolgt mittels Scara-Roboter, wodurch hohe Dynamik und kurze Zykluszeiten in der Montage realisiert werden. Die Lösung wurde für die Integration in eine bestehende Linie ausgelegt und fügt sich damit gezielt in vorhandene Fertigungsstrukturen ein.
Eine zentrale technische Anforderung bestand darin, die Schrauben trotz unterschiedlicher Bauteilpositionen und Varianten schnell, präzise und reproduzierbar einzubringen. Dafür erfasst eine Kamera zunächst das Bauteil und übermittelt die exakten Positionsdaten der Schraubenpunkte an den Roboter. Auf dieser Basis kann der Scara-Roboter die Schrauben gezielt und mit hoher Wiederholgenauigkeit platzieren. Ergänzend wurde eine servomotorische Greiferverstellung integriert, um die Anlage flexibel auf verschiedene Bauteilvarianten und Geometrien anzupassen. Auch die Schraubenzuführung ist auf einen stabilen Hochleistungsprozess ausgelegt: Das Zuführsystem stellt dem Roboter jeweils zwei Schrauben gleichzeitig bereit, sodass der Bestückungsprozess mit hoher Geschwindigkeit und gleichbleibender Prozesssicherheit ablaufen kann. Nach dem Stecken erfolgt zusätzlich eine kamerabasierte Vollständigkeitsprüfung, um den Montagezustand direkt im Prozess abzusichern.
Das Ergebnis ist eine leistungsfähige Automatisierungslösung für Getriebe- und Mechatronikbaugruppen mit einer Taktzeit von 32 Sekunden und einer technischen Verfügbarkeit von über 98 %. Der Betreiber profitiert von einer schnellen Schraubenbestückung, einer präzisen Roboterführung auf Basis von Kameradaten und einer zuverlässigen Verarbeitung unterschiedlicher Varianten. Damit erfüllt die Anlage wesentliche Anforderungen an eine moderne Montageautomation für Getriebe und Mechatronik, insbesondere dort, wo hohe Geschwindigkeit, präzise Positionierung und reproduzierbare Schraubenprozesse entscheidend sind.
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