Handhabungstechnik

Zügiges Sitz-Handling

Ergonomischer Einbau von PKW-Sitzen
Um den qualitätsgerechten Einbau von Sitzen und Rücklehnen auf ergonomische Weise durchzuführen, suchte das BMW-Werk in Dingolfing geeignete Handhabungstechnik. Bei diesem Ausschreibungsverfahren, zu dem auch ein Handhabungsgerät für Einbau der Touring-Heckscheiben gehörte, bekam das Handhabungssystem TransRapid von Schmidt-Handling den Zuschlag.

Zur Heckscheibenmontage seiner Touring-Modelle hat BMW im Werk Dingolfing ein pneumatisch arbeitendes Handhabungsgerät TransRapid der Firma Schmidt-Handling aus Freiberg am ­Neckar eingesetzt. Es bewegt sich auf einem speziellen, von der Freiberger Firma entwickelten, über Kopf montierten Aluminium-Schienensystem. Auf der X-Achse, die parallel zum Montageband verläuft, stehen etwa 12 Meter zur Verfügung, in der Querrichtung sind es circa fünf Meter. Das Lastaufnahmemittel, das genau auf die Kontur der Heckscheiben zugeschnitten ist, wurde pendelnd mit der Hubeinheit verbunden. Handhabungsanlagen dieser Bauweise sind sehr flexibel und haben eine geringe Eigenmasse. Die pendelnde Aufhängung ist dort möglich, weil die Heckscheibe genau im Schwerpunkt aufgenommen wird.

Die Heckscheiben wiegen etwa 20 Kilogramm. Sie werden fast senkrecht stehend auf Bereitstellwagen ans Montageband gefahren. Für die exakte Zentrierung der Heckscheibe bei der Aufnahme aus dem Wagen dienen zwei Zentrierdorne, die in entsprechende Bohrungen einfahren. Der Greifer wurde so gestaltet, dass mit der exakten Zentrierung der Heckscheibe die vier Vakuumsauger an den richtigen Stellen positioniert sind.

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In der Querfahrt von der Aufnahme der Heckscheibe zur Einbauposition überfährt das Handhabungsgerät einen mechanischen Schalter, der das automatische Schwenken des Greifers um die Schwerpunktachse zur exakten Einbauposition auslöst. So nimmt der Greifer stets die richtige Einbauposition ein, ohne dass ein Mitarbeiter darauf achten muss. Die Mitnahme des Handhabungsgeräts in die X-Richtung beim Betreten des laufenden Montagebands erfolgt durch einfaches Mitziehen.

Ergonomischer Einbau der Rücklehnen

Wie beim Einbau der Heckscheiben in die Touring-Modelle, überspannt das Aluminium-Schienensystem auch die Einbaustrecke über dem Montageband, wo die Rücklehnen eingesetzt werden. Zu beiden Seiten befindet sich dort jeweils ein TransRapid, der aufgrund der exzentrischen Lastaufnahme eine starre Hubachse trägt. Als Hubeinheit arbeitet ein pneumatisch betriebener Balancer, der mit einer elektronischen Lasterkennung ausgerüstet ist.

Die Rücklehne befindet sich in einem, Carset genannten, Transportbehälter. Diese Spezialbehälter werden vom automatischen Transportsystem zur richtigen Zeit an die richtige Stelle gefördert. Das erste Teil, das aus dem Carset entnommen wird, ist die Rücklehne. Ein Lift transportiert den Behälter in den richtigen Montagebereich. Um eine bequeme Position zur Aufnahme der Lehnen zu ermöglichen, ist das Lastaufnahmemittel drehbar am Auslegerarm installiert. Außerdem lässt sich der Arm um die starre Achse des TransRapids in die Einbauposition drehen.

Zur Produkt schonenden Aufnahme der unterschiedlichsten Rücklehnen sind die beiden Lastaufnahmemittel mit einem speziell gestalteten Greifer ausgestattet: Zwei Klemmenpaare sind so ausgelegt, dass sie die Rücklehnen sicher und schonend aufnehmen, ebenso die Last ablegen und in gleicher Weise aus der Karosserie herausfahren. Weil die Rücklehnen im Carset – im Vergleich zur Einbauposition – relativ flach liegen, wurde das Lastaufnahmemittel mit einer zusätzlichen Schwenkachse ausgerüstet, die die Lehne zum „Einfädeln“ in den Innenraum hochstellt.

Teilautomatische ­Führung der Hand­habungsgeräte

Die Freiheitsgrade dieser beiden Handhabungsgeräte sind weitgehend eingeschränkt: Nach der Aufnahme der Rücklehne fährt das Handhabungsgerät automatisch der Karosserie entgegen, in die die Lehne einzubauen ist. Ein Sensor detektiert die ankommende Karosserie. Wenn sie in den Bereich des bereit stehenden Handhabungsgeräts einfährt, gibt der Werker per Knopfdruck den Start zum automatischen Mitfahren des Handhabungsgeräts. Nach Synchronisierung der Geschwindigkeiten wird die Lehne in einem sehr eingeschränkten Bewegungsfeld in die Karosserie hineingeführt. In der Karosserie lässt sich der Greifer erst lösen, wenn sich die Rücklehen in der vorgesehenen Position befinden. Damit soll im Innenraum jegliche Kollision vermieden werden. Nach dem Öffnen der Greifer und dem Lösen von der Lehne fährt das Handhabungsgerät automatisch aus der Karosserie wieder hinaus.

Darüber hinaus hat das Lastaufnahmemittel noch eine weitere Sicherheitseinrichtung – Kontaktleisten, die bei einer Berührung den elektrischen Antrieb der Anlage sofort abschalten. Auf diese Weise wird die Karosserie auch bei einer eventuellen Störung der Steuerung, die den Synchronlauf kontrolliert, geschützt. Jede Störung wird an einem der am Montageband eingesetzten Handhabungsgeräte über eine Busanbindung zur Störmeldungs-Auswertung weitergeleitet. In einem derartigen Fall wird über die Entstörungsleittechnik ein Mitarbeiter der Instandhaltung gerufen.

Geschickte Handhabung der Vordersitze

Nach der Entnahme der Rücksitze aus dem Carset transportiert das Fördersystem diese Spezialbehälter an die Vordersitz-Einbaustrecke. Dort befinden sich auf jeder Seite des Montagebands zwei Transrapid-Handhabungsgeräte. Die einzubauenden Sitze werden über jeweils zwei Lifte auf beiden Seiten des Montagebands bereitgestellt. Nach der Entnahme eines Sitzes aus dem Carset verweilt das Handhabungsgerät solange in einer Parkstellung, bis das entsprechende Fahrzeug auf dem Montageband an die Einbaustelle vorgerückt ist.

Weil der Kunde auch bei den Vordersitzen aus einem umfangreichen Modellangebot wählen kann, wurde als Lastaufnahmemittel eine produktschonende Bandschlaufe gewählt. Sie nimmt die unterschiedlichen Sitze auf und lässt sich nach dem Einbau wieder bequem und schnell von der Last lösen.

Die Aufnahme der Vordersitze erfolgt exzentrisch. Daher sind auch diese vier Handhabungsgeräte mit einer starren Achse ausgerüstet. Sie lassen sich manuell auf dem leicht laufenden Aluminium-Schienensystem verfahren. Die Mitarbeiter regeln die Vertikalbewegungen mit geringem Kraftaufwand.

Zum kollisionsfreien Einbringen des Sitzes in den Innenraum hat das Handhabungsgerät einen horizontal und einen vertikal angeordneten Griff. Nach dem Einbringen des Vordersitzes lässt der Mitarbeiter das Gerät einfach los. Es fährt dann automatisch in die Aufnahmeposition zurück. Intelligent gesteuert, fährt das Handhabungsgerät selbständig den Lift an, der im bereitgestellten Carset den nächsten Sitz enthält. Dieses automatische Zurückfahren erfolgt mit geringer Kraft und niedriger Geschwindigkeit. Außerdem leuchtet ein gelbes Warnblicklicht. So wurden nicht nur alle sicherheitstechnischen Vorgaben umgesetzt – auch die produktivitätsfördernde ergonomische Gestaltung der Arbeitsplätze ist gut gelöst. Peter Springfeld (gm)

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