Exakte Roboterpositionierung mit Laserdistanzsensoren

16.04.2020

Bei der Serienproduktion von Fahrzeugen sind zahlreiche Fertigungsschritte automatisiert und erfolgen mit modernen Herstellungsverfahren, die auf innovativen Technologien basieren. Unabdingbar sind dabei präzise Sensoren. Sie ermöglichen die hochgenaue Roboterpositionierung, beispielsweise bei der Cockpit-Montage.

Die Fahrzeugkarosserien fahren im Takt an die jeweilige Stelle der Montagelinie. Dabei muss die Karosserie exakt an der vorgesehenen Bearbeitungsposition stoppen. Nur dadurch wird ein reibungsloser Einbau über den Roboter möglich, der das Cockpit zwischen der A- und der B-Säule in das Fahrzeug führen muss.

Die korrekte Position, an der die Karosserie stoppen soll, wird durch Laser-Laufzeit-Sensoren der Reihe optoNCDT ILR1030-8/LC1 von Micro-Epsilon ermittelt. Diese Distanzsensoren eignen sich aufgrund ihrer kurzen Ansprechzeit besonders für diese und vergleichbare Anwendungen. Der Sensor ist dazu am Roboterwerkzeug befestigt. Gemessen wird in einem Abstand von ca. 600 bis 700 mm und einer Messrate von 100 Hz auf die A- und die B-Säule des Fahrzeugs. Der Sensor sendet dazu kurze Laser-Impulse aus. Fährt das Auto über das Band ein, trifft das Laserlicht zunächst auf die A-Säule und wird auf die Optik des Sensors zurückreflektiert. Das Messsystem ist so eingestellt, dass es beim nächsten Auftreffen, diesmal auf der B-Säule, ein analoges Ausgangssignal von 4 - 20 mA an die SPS ausgibt, die schließlich den Stopp der Linie veranlasst. Das Fahrzeug ist nun korrekt positioniert und der Greifer wird durch die Steuerung aktiviert. Dieser führt nun das Cockpit zwischen der A- und der B-Säule hindurch an die vorgesehene Einbauposition.

Die Vorteile des Sensors liegen in der einfachen Integration in die Produktionslinie und der Oberflächenunabhängigkeit. Auch auf anspruchsvollen schwarzen Hochglanz-Oberflächen sowie auf Metallic-Lacken sind mit den Sensoren von Micro-Epsilon präzise Messungen möglich. Dank des berührungslosen Messprinzips bleibt die Messobjektoberfläche stets unversehrt.

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