Roboter als Türöffner

Sicherheit ist oberstes Gebot in der Automobilindustrie. Zahlreiche Versuche an einzelnen Bauteilen gehören dort deshalb zum Alltag. Allerdings kosten solche Tests viel Zeit und Geld, weil sie heute fast immer auf Einzellösungen beruhen.

Wie sich der Aufwand reduzieren lässt, zeigte jetzt der Absolvent der FH Osnabrück Jens Vogelpohl in seiner Diplomarbeit („Automatisierung eines Türdauerlaufs mittels LabVIEW unter Zuhilfenahme der im Fahrzeug verbauten Elektronik und eines Knickarmroboters“), die er bei der Bertrandt AG in München erstellt hat.

Der Initiator dieser Idee, die Bertrandt AG, gehört zu den europaweit führenden Ingenieurdienstleistern der internationalen Automobil- und Luftfahrtbranche. Rund 4.400 Mitarbeiter erarbeiten an 19 Standorten in Europa und den USA direkt beim Kunden vor Ort individuell zugeschnittene Lösungen – von einzelnen Komponenten, Modulen bis hin zu kompletten Derivaten.

Der Versuch, den der Student der Maschinenbauinformatik optimieren sollte, hatte es in sich: Bei einem der Tests wird die Tür eines MINI 50.000 Mal geöffnet und geschlossen. Ebenfalls im Prüfplan enthalten sind die Betätigung der Fensterheber sowie des Türschlosses. Das geschieht zum Teil in einer Klimakammer, wo Temperaturen von minus 40 bis plus 80 Grad Celsius erzeugt werden. Um den Versuch realitätsnah zu gestalten, lässt sich die Luftfeuchtigkeit zusätzlich von 5 bis 95 Prozent regulieren. Die Aufgabe war nun, den für den Dauerversuch benötigten Prüfstand weniger aufwendig zu gestalten.

Die Lösung des Studenten: Ein innovativer Roboter, der bei unterschiedlichsten Klimabedingungen problemlos funktioniert, sowie ein direkter Zugriff auf die Fahrzeugelektronik. Ein weiteres Ziel war, Fehler im Dauerlauf direkt auszuwerten und bei Problemen den Versuch zu stoppen.

So erstellte Jens Vogelpohl ein Konzept, das den strengen Prüfvorschriften der BMW Group genügt und zugleich die notwendige elektronische Verkabelung auf ein Minimum reduziert. Im Mittelpunkt steht ein ausgeklügelter, „wetterunempfindlicher“ Roboter. Er ist mit einer orthopädischen Hand ausgestattet ist und kann die Tür damit genauso behandeln wie ein Mensch es tun würde. „Diese Roboterhand und die variable Gestaltung des so genannten Kraftangriffspunkts beim Öffnen und Schließen machen es möglich, den Türdauerlauf sehr kundennah zu gestalten“, erklärt der Absolvent.

„Jens Vogelpohl hat in den drei Monaten, die im für die Diplomarbeit zur Verfügung standen, eine ausgezeichnete Entwicklungsarbeit geleistet“, lobt sein Erstprüfer, Prof. Dr. Martin Reike. „Der Testverlauf mit dem jetzt neu eingesetzten Roboter ist viel realistischer und flexibler als das alte Verfahren.“