ABB Powertrain Robot Systems und Ford Powertrain Manufacturing Engineering haben kürzlich die gemeinsame Entwicklung eines flexiblen Zylinderkopfmontagesystems (FCHA) abgeschlossen. Das ABB FCHA-Konzept verbessert herkömmliche serielle Montagesysteme, indem es die gleichzeitige Montage mehrerer Zylinderkopfarchitekturen ohne zeitaufwändige und produktionsunterbrechende Umrüstungen ermöglicht. Die innovative Technologie bietet eine modulare und flexible Plattform, die auf einer parallelen Verarbeitung basiert und den Einsatz dedizierter Stationen minimiert bzw. in vielen Fällen sogar überflüssig macht. Dies beinhaltet Redundanz für kritische Vorgänge und ermöglicht eine einfache Anpassung des Produktionsvolumens nach Bedarf.
Ein komplettes FCHA-System besteht aus fünfzehn ABB-Robotern, die sich aus vier verschiedenen 6-achsigen Modellen mit mittlerer und hoher Traglast zusammensetzen. Bestimmte Module des Systems können in bestehende, herkömmliche Zylinderkopf-Montagestationen integriert werden, wie z. B. die Installation von Stopfen, das Auftragen von Dichtungen, die Montage des Ventiltriebs und die Prüfung.
Die Roboter-Werkzeugwechsler und sechsachsigen Kraft-/Drehmomentsensoren von ATI Industrial Automation sind im FCHA-System weit verbreitet und ein wesentlicher Bestandteil des Erfolgs. Die robotischen Werkzeugwechsler von ATI bieten dem Roboter Flexibilität, indem sie ihm ermöglichen, die Endeffektoren automatisch zu wechseln. Das FCHA-System umfasst mehrere Größen von ATI-Roboter-Werkzeugwechslern, so dass das System bis zu drei verschiedene Zylinderteile handhaben kann. Die große Auswahl an ATI-Werkzeugwechsler-Modellen ermöglichte es ABB, die Traglast und die Momentenkapazität jedes der vier verschiedenen Roboter zu maximieren.
Es wurde ein kleiner rostfreier QC-11-Werkzeugwechsler verwendet, dessen geringe Größe und axiale Luftanschlüsse entscheidend waren, um einen Mindestabstand von 110 mm für die Servopresse mit verstellbarer Teilung und 20 kN zu erreichen. Dadurch konnte das FCHA-System zwei Teile gleichzeitig pressen, was die Zykluszeit verkürzte und die Anzahl der Maschinen reduzierte, die erforderlich waren, um die Zykluszeitanforderungen von Ford zu erfüllen. ATI entwickelte ein kleines, kompaktes Tool-ID-Modul für die QC-11, das jedem Presswerkzeug eine eindeutige Kennung zuordnet.
Der sechsachsige Kraft-/Drehmomentsensor OMEGA85 von ATI war ebenfalls eine Schlüsselkomponente des Systems, da er die Möglichkeit bietet, Ventilschäfte mit minimalem Kraftaufwand zu installieren. Der OMEGA85 misst alle sechs Komponenten der Kraft und des Drehmoments in einem kompakten, robusten Aufnehmer und sendet extrem genaue Informationen an den Roboter. Dadurch kann der Roboter das Teil praktisch „erfühlen“ und entsprechend auf die Kraft reagieren, was seine Präzision erhöht und mögliche Schäden am Teil minimiert.
„ATI ist ein äußerst geschätzter Lieferant für ABB Robotics und war sehr hilfreich bei der Durchführung von kundenspezifischen Änderungen, wenn diese erforderlich waren“, sagte Pat Matthews, ABBs Global Powertrain Group Manager und Vice President Robot Automation Systems, North America. „Sie waren eine enorme Hilfe bei der Erreichung des hohen Innovations- und Leistungsniveaus des FCHA-Systems.“
Die ersten vier FCHA-Systeme sind für Ford-Motorenwerke in den Vereinigten Staaten, Kanada und Mexiko bestimmt. Ford hat das System als internen Bill of Process (BOP) bezeichnet und es damit als neuen Konstruktionsstandard für alle Zylinderkopf-Montagelinien in den Ford-Motorenwerken festgelegt. Die im FCHA-System eingesetzten Technologien und Methoden lassen sich an ein breites Spektrum von Anwendungen und Produkten anpassen, so dass die Konstruktionskomponenten für eine Vielzahl von alternativen Anwendungen und Branchen eingesetzt werden können.
Weitere Informationen über ATI Roboter-Werkzeugwechsler finden Sie hier.
Weitere Informationen zu den sechsachsigen Kraft-/Drehmomentsensoren von ATI finden Sie hier.
