Klebstoff-Applikation wird intelligent

Klebstoff-Applikationssystem a.tronNEXT (Bild: Nimak GmbH)

10.09.2019 Klebstoff-Applikation wird intelligent

Das neue, voll automatisierte und geregelte Klebstoff-Applikationssystem a.tronNEXT, Ergebnis einer gemeinsamen Entwicklung von NIMAK,  QUISS und  dem Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM), optimiert verschiedene Klebprozesse.

In einem Förderprojekt des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie haben die Partner in den letzten drei Jahren ihre jeweilige Kernkompetenz eingebracht: NIMAK bei der Entwicklung der Dosiertechnik und -steuerung, QUISS mit der passenden Umsetzung bei der industriellen Bildverarbeitung und das Fraunhofer IFAM für die Automatisierung der Anlage und Robotik. Hintergrund für die Zusammenarbeit ist die von der EU-Kommission und der Luft- und Raumfahrtindustrie erarbeitete Forschungs- und Innovationsstrategie „Flightpath 2050“, die eine erhebliche Reduzierung der CO2- und Stickstoffoxid-Emissionen anstrebt. Dort spielen die Gewichtsreduktion und der Leichtbau eine tragende Rolle. In diesem Kontext geht es auch um die Verklebung und Versiegelung von Strukturelementen wie Fenstern, Leitwerken oder Tragflächen und dabei um die richtige Menge und Gleichmäßigkeit des aufzutragenden Montage- und Klebstoffs. Da diese Arbeiten bislang meist per Hand oder mithilfe sehr aufwändiger automatisierter Prozesse erfolgten, war damit ein langwieriger, arbeitsintensiver und wegen möglicher Fehler nicht immer sicherer Prozess verbunden.

Deshalb war es das Ziel, eine Lösung zu entwickeln, die sich im Gegensatz zu herkömmlich automatisierten Prozessen durch eine höhere Flexibilität und Präzision auszeichnet. Denn bislang musste man die Bauteile in aufwändigen Spannvorrichtungen fixieren, damit der Roboter den Klebstoff an immer der gleichen programmierten Position aufbringen konnte. Ein geregeltes Anpassen an Bauteillage und Parameter war dabei nicht möglich, die Dosierung förderte immer den gleichen fest eingestellten Materialfluss an die gleiche programmierte Position. Mit dem intelligenten Dosiersystem sind diese Nachteile nun fast vollständig ausgeräumt. Denn dieses erfasst die jeweilige Lage des Bauteiles und appliziert den Montage- und Klebstoff automatisch an die vorgesehene Stelle. Die Auftragsbahn wird durch die Kamera permanent überwacht, die über eine Schnittstelle Signale an die Dosiersteuerung gibt. Die Sensorik kontrolliert zudem die aufgetragene Menge und übermittelt diese Daten ebenfalls dorthin. Neu ist dabei auch, dass das System in Echtzeit mögliche Abweichungen beim Auftrag der Klebstoffraupe erkennt und sofort korrigieren kann. Die Technologie von NIMAK basiert auf dem Dosiersystem „a.tron“ für 1K-Kleber. Auf dieser Basis entwickelte das Unternehmen in dem Verbundprojekt ein in fast allen Punkten optimiertes System, das sich nun auch für 2K-Anwendungen eignet. Dieses reicht von einer neuen speziellen Applikationsdüse für höchstmögliche Regelgeschwindigkeit über eine innovative Steuerungs-Software bis hin zur Auswahl der Hardware. Die damit möglichen Vorteile einer optimalen Dosierung des Montage- und Klebstoffs und damit der Gewichtsverringerung sowie die Anpassungsmöglichkeiten des Auftrages an die jeweiligen Bauteilgeometrien machen die aus dem Förderprojekt hervorgegangene Dosiertechnik auch für andere Bereiche interessant, wie z.B.  für die Automobilindustrie. Dort schätzt man ebenfalls die hohe Verfügbarkeit von mindestens 99,5% und dadurch die erhebliche Produktivitätssteigerung der Anlagen.