Anlagen- und Prozessbeschreibung im Detail
Die Anlage besteht aus zwei identischen Bearbeitungslinien. Deren Kernkomponenten sind jeweils ein Applikator für den Kleberauftrag, eine spezielle Fügestation, diverse Montagehilfen zum Aufnehmen und Übertragen der Permanentmagnete sowie zwei ABB-Roboter vom Typ IRB 6640 zur Handhabung der Rotoren und Montagehilfen. Weiter integriert sind Reinigungs- und Lackierstationen sowie am Ende der beiden Linien ein auf einer Linearachse verfahrbar montierter IRB 6650S, der die fertigen Rotoren auf die Lagerplätze verteilt. Der Montageprozess selbst beginnt mit dem manuellen Reinigen der aus der Vorproduktion kommenden, gedrehten Rotoren. Dieser Reinigungsschritt erfolgt deshalb noch manuell, weil das im Vergleich zu Automaten immer noch kostengünstiger und aufgrund der taktilen Fähigkeiten des Menschen präziser und effizienter ist. Die so gereinigten Rotoren gelangen über ein Förderband in die Anlage. Hier vermisst der erste IRB 6640 die Rotornaben mittels eines an seinem Handflansch montierten Laserscanners hinsichtlich Höhe und Durchmesser. Weiter prüft er die Lage der Bohrungsnut, um diese beim Einspannen in einem Dreibackenfutter zu berücksichtigen. Anschließend vergleicht das Programm die Messwerte mit den in der Bibliothek hinterlegten Daten. Die Identifikation durch den Roboter ist sicher, schnell und schließt durch Menschen verursachte Fehlmessungen aus. Aufgrund dieser Daten weiß das System, um welche Leistungsklasse es sich bei dem jeweiligen Motor handelt und welche Magnetbelegung er benötigt. Im nächsten Schritt nimmt derselbe Roboter mit seinem Greifer den Rotor an dessen Innenbohrung auf und setzt ihn zunächst in eine spezielle Aktivierungsanlage und danach in die Fügevorrichtung. Nahezu zeitgleich kommt der zweite IRB 6640 zum Einsatz. Er entnimmt die für den zu bearbeitenden Rotortyp passende Montagehilfe aus einem Depot und stellt sie auf einem gesonderten Förderband für den Werker ab. Dieser legt jetzt manuell die erforderlichen Permanentmagnete in die Aufnahmen der Montagehilfe. Hat der Werker alle Magnete eingelegt, setzt der zweite Roboter die fertig bestückte Montagehilfe in die Applikator- bzw. Klebestation. Diese überprüft zunächst, ob alle Magnete korrekt ausgerichtet und eingesetzt sind. Ist alles in Ordnung, erfolgt die Freigabe für den Klebstoffauftrag. Dazu bewegt der Roboter die zu klebenden Teile entlang einer Dosieranlage, welche die Magnete mit Kleber versieht. Für die Qualität, Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit der Klebung sind viele Faktoren ausschlaggebend. Dazu gehören u.a. das korrekte Applizieren des Klebstoffes, die richtige Klebstoffmenge sowie die korrekte Luftfeuchte und Temperatur. Nach vollendetem Kleberauftrag setzt der zweite Roboter die so vorbereitete Montagehilfe in die Fügevorrichtung. Die wiederum fährt den darin bereits befindlichen Rotor in die vorgesehene Fügeposition. Ist diese erreicht, führt die Montagehilfe alle Magnete gleichzeitig von außen auf den Rotor zu. Nach einer bestimmten Haltezeit kommt wieder der erste Roboter ins Spiel. Er setzt den fertig geklebten Rotor in eine Reinigungsanlage. Anschließend setzt er den gesäuberten Rotor noch in eine vollautomatische Versiegelungsanlage zum Lackieren, bevor er ihn auf ein Förderband zum Ausschleusen aus der Klebelinie stellt.
Zwischenstopp im Rotorenlager
Am Ende der beiden Klebelinien übernimmt ein auf einer Linearachse verfahrbar montierter IRB 6650S die fertigen Rotoren und setzt sie in das Rotorenlager. Letzteres arbeitet nach dem Prinzip chaotischer Systeme. Das heißt, der Roboter schaut zuerst nach, wo im Lager ein leerer Platz vorhanden ist, und lagert den Rotor dann dort ein. Letzterer bleibt hier für eine definierte Zeit zum Aushärten des Klebers. Erst danach erfolgt eine Freigabe zur weiteren Bearbeitung (Motoreinbau) an den Werker. Dazu schleust das System den benötigten Rotor über eine kleine Förderstrecke nach dem First-in-First-Out-Prinzip aus dem Lager.
