AGREED Süd - Automatisierung für flexible und erweiterbare Schalenmontage mit digitaler Intelligenz

Projektziel und Aufbau der Roboterzelle

Ziel des Projektes AGREED Süd war die Automatisierung der manuellen Schalenvormontage in der Luftfahrtindustrie. Die Forschungsstation wurde bei Airbus in Augsburg aufgebaut und umfasst eine Roboterzelle mit zwei Industrierobotern, neun wechselbaren Endeffektoren und einer modularen Vorrichtung für verschiedene Hautfelder. Zusammen mit dem DLR ZLP Augsburg wurden die Endeffektoren und Prozesse entwickelt und in der Roboterzelle bei Airbus umgesetzt.

Prozessablauf: Vorbehandlung und Clip-Erkennung

Der Prozess beginnt mit der Vorbehandlung von Hautfeldern und Bauteilen: Reinigen und Aktivieren erfolgen mit speziellen Endeffektoren, die Flüssigkeiten über ein Pumpsystem zuführen und nach der Einwirkzeit nachwischen. Die Clips werden mit einer am Roboter angebrachten Kamera erkannt, ihre Position erfasst und ein Korrekturfaktor für das Greifen berechnet. Die Clips werden mit 3D-gedruckten Inlays gefasst, die auf die individuelle Geometrie abgestimmt sind.

Montage: Dichtmittel, Nieten und Fixierung

Anschließend wird das 2 Komponenten Dichtmittel präzise auf die Stringerflächen aufgebracht. Die Stringer werden mit einem Greif- und Niet-Werkzeug aufgenommen, die Nieten vorgestellt und in die Vorbohrungen automatisch mithilfe eines Kamerasystems eingefädelt. Die Montage erfolgt synchron von beiden Robotern, die Nieten werden gesetzt und die Stringer vorläufig fixiert. Danach werden die Clips mit Inlays aufgenommen, mit Dichtmittel versehen und an das Hautfeld angepresst. Die Druckaufbringung erfolgt autonom über eine Kraft-Momenten-Regelung, die Toleranzen berücksichtigt. Die Inlays enthalten Magnete, die den Clip während der Aushärtezeit fixieren.

Ergebnisse und Ausblick

Die gesamte Prozesskette – von der Vorbehandlung bis zur vorläufigen Fixierung – wurde im Dezember 2021 in einer Live-Demonstration erfolgreich abgeschlossen. Die Ergebnisse zeigen eine hohe Prozessgenauigkeit, signifikante Taktzeitreduzierung und eine deutliche Verbesserung der Reproduzierbarkeit im Vergleich zu manuellen Verfahren. Die Technologien sind modular, skalierbar und stellen einen zentralen Baustein für die zukünftige digitale und automatisierte Fertigung großer Luftfahrtstrukturen dar.

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