Das Einlernen von Robotern und daran befindlichen Betriebsmitteln ist in der Phase der Inbetriebnahme und auch später im Rahmen der Wartung ein oft zeitraubender Prozess. Jedoch ist es in der automatisierten Fertigung unerlässlich und am Ende auch kostensparend, diese Betriebsmittel so gut wie möglich einzulernen. Fachleute sprechen vom Teach-in-Prozess oder Teachen.

Das gilt auch für die Clinchbügel von ECKOLD, die vielfach in der automatisierten Fertigung des Karosseriebaus von fast allen namhaften Automobilherstellern eingesetzt werden. Dabei ist es nötig, die Winkelposition der Matrize zur Fügeteillage möglichst exakt einzuhalten. 90° ± 1° ist die Vorgabe, die wesentliche Auswirkungen auf das spätere Fügeergebnis und nicht zuletzt auch auf die Werkzeugstandzeiten hat.

Bislang mussten gelegentlich aufwendigere Maßnahmen ergriffen werden, da die Fügestellen zuweilen beim „Teachen“ nicht vollständig eingesehen werden konnten. So halfen Fühlerlehrenband und Taschenlampe den Programmierenden.

Ein Hilfsmittel, welches nun diesen Teach-Prozess optimiert, ist die neue ECKOLD TeachCap. Dieses Hilfswerkzeug ist für die am meisten in der automatisierten Fertigung verwendete Bauform von Clinchmatrizen ausgelegt. Aufgrund der geometrisch gleichen Größen braucht nur die Matrize durch die TeachCap ausgetauscht werden. Nun können Programmierende die optimale Position anfahren, ohne auf weitere mögliche Sekundärfehler achten zu müssen. Bedingt durch die gleiche Bauhöhe passen auch die Abstandsmaße; ein umlaufender Gummiring gibt die Abstände zu Störkanten und Radien vor. Das Besondere ist die integrierte Leuchtdiode (LED), welche die optimale Winkelstellung visuell deutlich sichtbar anzeigt.

Was bedeutet Teach-in oder Teachen?

 

Die Erläuterung in Wikipedia erklärt es recht gut. Teach-in (engl., etwa: „Einlernen“; auch: Teachen) bezeichnet ein Verfahren zur Programmierung eines Roboters. Dazu fährt der Programmierer als Tutor den Roboter mit einer Steuerkonsole in die gewünschte Position. Alle auf diesem Weg erreichten Koordinaten (Punkte) werden in der Steuerung gespeichert. Dieser Schritt wird so oft und lange wiederholt, bis ein gesamter Arbeitszyklus einmal durchlaufen ist. Der Programmablauf besteht darin, dass der Roboter alle gespeicherten Punkte autonom anfährt. Für die Bewegung zwischen den einzelnen Punkten können Parameter eingegeben werden. So sind die Geschwindigkeit und die Beschleunigung einstellbar, bei einigen Robotern ist auch eine Angabe der notwendigen Genauigkeit möglich (Quelle: Wikipedia).

 

Nun kann sich sicher jeder sehr gut vorstellen, dass, wenn man an Bauteilen wie einer Motorhaube oder einem Heckdeckel 50 – 100 Clinchpunkte hat und jeden dieser Clinchpunkte einlernen muss, der Aufwand nicht gerade gering ist, bis der Ablauf sauber funktioniert oder im schlechten Falle mehrere Male wiederholt werden muss. Umso besser, wenn vielleicht schon das erste Teach-in von Erfolg gekrönt ist.

Durch die Verwendung der ECKOLD TeachCap lassen sich so die Programmierzeiten deutlich verkürzen. Ferner werden durch optimal eingelernte Fügeachsen die Standzeiten der Clinchwerkzeuge spürbar verlängert, was wiederum die Kosten der Produktion senkt.

Die Einsparpotentiale liegen, gemäß der Anwender, in einer Größenordnung von 50 % der Inbetriebnahmezeit und mehr - gerade weil bei Verwendung der ECKOLD TeachCap bereits der erste Durchlauf des Einlernens recht gut gelingt und so die Anzahl der Durchläufe für alle Clinchpunkte deutlich reduziert werden kann.

Das Pilotprojekt wurde durch Fertigungsleiter Andreas Seiffert (ECKOLD) und Florian Auernhammer (VW) intensiv begleitet und zur Marktreife geführt. Der finale Test konnte mit Unterstützung von Projektleiter Thomas Redler (AUDI) erfolgreich abgeschlossen werden.

·   Verringerung der Einricht- und Programmierzeiten

·   Schnellere Einlernprozesse der Roboter

·   Qualitätserhöhung der erstmaligen Einlernprozesse

·   Umlaufender Gummiring dient als Distanzschablone zu Störkanten und Radien

·   Verlängerung der Werkzeugstandzeiten

·   Einfachste Handhabung - nur Matrize durch TeachCap ersetzen

·   Optimierung des Fertigungsprozesses

Am Anfang mag es ein wenig komplex wirken, wie die Qualität von Clinchpunkten zu bewerten ist. Das ist prinzipiell auch nicht immer so erforderlich. Doch wie so oft im Leben kann man im übertragenen Sinne „durch ein gutes Fundament ein solides Haus bauen.“

Das meint, dass mit ein wenig Engagement am Anfang hinten heraus vieles einfacher wird. So auch bei der Bewertung von Clinchpunkten und deren Qualität. In diesem Fall wird nur der mögliche Fehler Winkelstellung betrachtet.

Im Ergebnis zeigt sich ein matrizenseitig asymmetrischer Clinchpunkt. Die Folge ist möglicherweise die Verringerung der Haltekraft der Fügeverbindung und somit ein unzureichendes Zusammenhalten der Bauteile.

Die Schliffbilderstellung und deren anschließende Vermessung gibt genauen Aufschluss über die Qualität der Fügeverbindung bzw. des Clinchpunktes. Evtl. Fehler, die sich auf die Haltekraft und somit auf die Qualität auswirken, können so erkannt werden.

Das wird nun nicht bei jedem einzelnen Clinchpunkt bzw. Bauteil so praktiziert. Aber in der Serienproduktion wird beim Einrichten einer Fertigungszelle und im Anschluss während der Produktion in regelmäßigen Abständen eine Schliffbildkontrolle durchgeführt und dokumentiert.

Die ECKOLD TeachCap ist ab sofort bestell- und lieferbar - kontaktieren Sie uns!