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RAAS: Roboterbasiertes Assistenzsystem im Schweissprozess

Ziel des roboterbasierten Assistenzsystems RAAS (Robot Assisted Assembly System) war die Unterstützung beim Zusammenstellen von Schweissteilen. Aufnahme und Positionierung werden vom Roboter übernommen, das Heften wird von der Schweissfachperson selbst ausgeführt.

Der Schlossereiprozess ist in die Teilprozesse Blechvorbereitung (Zuschnitt), Zusammenstellen der Schweisskonstruktionen (Positionieren und Heften) und Schweissen gegliedert. Bei der Blechvorbereitung und beim Schweissen wird dank vollautomatischen Pressen, Laserschneidanlagen, Fräsen und Schweissrobotern auch bei kleinen Losgrössen eine hohe Effizienz erreicht.

Das Zusammenstellen der Schweisskonstruktionen in Kleinserien erfolgt jedoch in Handarbeit, da sich nach dem heutigen Stand der Technik keine Automatisierungslösungen realisieren lassen. Dadurch verlieren Schweizer Schlosserei-KMUs die Konkurrenzfähigkeit gegenüber Schlossereien in Ländern mit tieferen Lohnkosten. 

Um die Konkurrenzfähigkeit der Schweizer KMUs zu sichern, entwickelte das IMS in Zusammenarbeit mit der Firma Neuweiler AG im Rahmen eines KTI-Projektes ein roboterbasiertes Assistenzsystem.

Ein Assistenzroboter greift die zu heftenden Teile und positioniert diese nach Massgabe der Schweissfachperson mittels Mensch-Maschine Interface (User-Interface) und mit der Hilfe einer Teile-Messstation an die exakte Zielposition. Anschliessend kann die Fachperson die Heftung selber durchführen. So kann die Fähigkeit des Roboters, genaue Positionen anzufahren, verbunden mit der Flexibilität, Intelligenz und Erfahrung der Fachperson optimal kombiniert werden. Da die Schweissfachperson im Arbeitsraum des Roboters agiert, werden hohe Anforderungen an die Personensicherheit gestellt. Der Einsatz eines solchen Assistenzsystems sollte bereits ab einer Losgrösse von Eins die Effizienz des Heftprozesses um den Faktor 5 bis 10 steigern. Zudem konnten die zur Positionierung der zu schweissenden Teile benötigen Lehren eliminiert werden.

Projektdetails

Projektpartner:

Mitfinanziert durch die KTI

Link zu unserem Projektpartner:

RAAS in Aktion:

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Ansprechpartner IMS:

Richard Alexander Hüppi

ZHAW School of Engineering
Institut für Mechatronische Systeme
Technikumstrasse 5
8400 Winterthur

+41 (0) 58 934 78 33
richard.hueppi@zhaw.ch