Roboter-Reinigungsanlage

Roboter im Vollwaschgang

Automatische Waschzelle. Ein Kuka-Roboter der KR-Quantec-Foundry-Familie steht bei einem süddeutschen Automobilhersteller in einer Waschzelle. Dort führt er Bauteile millimetergenau den Reinigungsdüsen zur Reinigung zu.

Ein Kuka im Vollwaschgang: Herausforderungen sind die anspruchsvolle Umgebung, kurze Taktzeiten und unterschiedliche Bauteile. (Bild: Kuka)

Roboter sind aus der Automobilproduktion nicht wegzudenken. Ein Kuka-Roboter im BMW-Werk Dingolfing kommt in einer Umgebung zum Einsatz, in der andere Industrieroboter nicht mehr arbeiten können. Die Maschine vom Typ KR 120 R2100 nano F exklusiv steht in einer Waschzelle und ist Reinigungsmedien mit chemischen Zusätzen, hohen Temperaturen und hohen Reinigungsdrücken ausgesetzt. Dieser Robotertyp ist speziell für die extremen Bedingungen in solchen Waschanlagen ausgelegt. Reinigungsmedien, hohe Luftfeuchtigkeit und chemische Zusätze können ihm nichts anhaben.

Verkettung der Waschzelle mit der Produktion

Der Roboter führt Bauteile, die in der Dachkarosserie in verschiedenen Fahrzeug-Modellen verbaut werden, zur Reinigung von Umformmedien und Schmutzpartikeln, die beim Produktionsprozess auftreten können, an die Düsenstöcke zu. Die Integration des Roboters in die Waschzelle nahm das Unternehmen Schnupp vor; die Firma mit Sitz in Bogen in Niederbayern ist auf den Anlagen- und Maschinenbau spezialisiert und stattet ihre Kunden aus der verarbeitenden Industrie und Automobilhersteller mit Komplettlösungen, etwa in Bereichen Automatisierung und Hydraulik, aus. Für Konzeption und Umsetzung der Waschzelle wurde die Firma WK Systemtechnik beauftragt. Die Herausforderung bei der Umsetzung lag darin, die Roboterwaschzelle in die Roboter-Verkettung zu integrieren. Aufgrund der räumlichen Gegebenheiten konnte keine Durchlaufreinigungsanlage installiert werden.

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Im ersten Arbeitsschritt nimmt der KR Quantec nano F exklusiv das Bauteil vom Einlauf mit einem speziellen Mehrfachgreifer auf. In Schritt zwei wird der Hohlraum des Bauteils gereinigt. Dazu wird es vom Roboter millimetergenau der Innenreinigung zugeführt. Nach dem ersten Reinigungsschritt wird das Bauteil weiter zu den Reinigungsdüsen bewegt. Dort erfolgt die Außenreinigung. Anschließend erfolgt die Neutralisierung des Bauteilinnenraums durch eine VE-Spüle. Im letzten Schritt legt der Roboter, der während des gesamten Waschvorgangs das Bauteil stabil in der jeweiligen vorgegebenen Position hält, selbiges auf die Auslauftransporteinheit ab. Bevor es aus der Waschzelle hinausgefahren wird, wird es dort auch noch außen gespült.

Aus gutem Grund diesmal nicht orange

Die Umgebung, in der der Roboter seine Tätigkeit ausführt, ist für Industrieroboter üblicherweise nicht geeignet, denn die Maschinen sind großen Wassermengen ausgesetzt, denen zu drei Prozent alkalische Reiniger beigesetzt sind. Daneben herrschen in der Waschzelle Temperaturen von 60 Grad Celsius und mehr, was zu erheblichem Wasserdampf führt. Damit der Roboter durch die äußeren Einflüsse nicht beschädigt wird, gibt es spezielle Schutzmaßnahmen: Die Mechanik des Roboters ist komplett gekapselt. Zudem ist der Mechanik-Innenraum druckluftbeaufschlagt. Der Kabelsatz ist vollständig innenliegend. Außerdem ist die Schutzoberfläche laugen-, säure-, hitze- und korrosionsbeständig; das führt dazu, dass der Roboter nicht orange lackiert wird. Mit seinen Vorrichtungen erfüllt er die Bestimmungen der Schutzklasse IP69.

Weitere Aspekte, der bei dieser Anwendung für den Kuka-Roboter sprachen, sind dessen hohe Flexibilität und die schnellen Taktzeiten. So ist es möglich, die Dauer des gesamten Waschvorgangs auf 45 Sekunden zu beschränken und Bauteile verschiedener Größe zu bearbeiten; dies war nur durch diese spezielle Roboterausführung möglich. Aufgrund des geringen Bauraums wäre die Bewegungsfreiheit eines herkömmlichen Roboters mit Roboterschutzanzug nicht ausreichend gewesen. pb

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