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Industrielle Automation 6/2018

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Industrielle Automation 6/2018

SPS IPC DRIVES

SPS IPC DRIVES 2018 I MESSE Ein kurviges Projekt Automatisierungslösung mit innovativer Energieketten-Anordnung sorgt für das gewisse Etwas in Bearbeitungszentren Um Bearbeitungszentren optimal auszulasten ist es von großem Vorteil, über eine automatische Beladung auch sogenannte „mannlose Schichten“ ohne Bediener fahren zu können. Eine vergleichsweise einfache und trotzdem sehr leistungsfähige Lösung dafür hat ein österreichisches Maschinenbau-Unternehmen realisiert. Eine Schlüsselrolle spielt dabei eine Energiekettenlösung. Lukas Czaja, Leiter Branchenmanagement, Werkzeugmaschinen, igus GmbH, Köln Sema baut Werkzeugmaschinen dort, wo andere Urlaub machen. In ländlicher Umgebung am idyllischen Traunsee nahe Salzburg fertigt das Unternehmen auf rund 12 000 m² überwiegend Rundtaktmaschinen. Aber auch Bearbeitungszentren, Komponenten und Automatisierungslösungen vor allem für Kunden aus dem Bereich der Automobilzulieferung. Mit den Sema-Maschinen werden etwa die Batteriegehäuse für das Elektroauto BMW i3 gefertigt. Dabei hat sich das 1988 von Adolf Schacherleitner gegründete Unternehmen (Sema = Schacherleitner Elektronik Maschinenbau) in nur drei Jahrzehnten zum weltweit tätigen Unternehmen mit rund 250 Mitarbeitern in Oberösterreich und Wien gemausert. Ein Grund für den Erfolg war die Bereitschaft, einerseits pragmatisch zu denken, aber gleichzeitig immer wieder auch neue Wege zu gehen. Der jüngste Spross dieser Philosophie trägt den schönen Namen MH Heidi (Höchste Effizienz + Intelligentes Disponieren‘ und gehört zur Multi Handling (MH) Familie. Ausgefeiltes Teleskoparm-System Häufig werden für die automatisierte Beladung von Bearbeitungszentren und Rundtaktmaschinen Speichersysteme mit Knickarm-Robotern und viel Platzbedarf verwendet – eine zwar sehr leistungsfähige, aber in der Regel auch aufwändige Lösung. Sema hatte aufgrund von Kunden-Feedback bei der Neuentwicklung etwas anderes im Sinn: eine besonders ausgefeilte und leistungsfähige Teleskoparm-Lösung für die Bestückung von Standardmaschinen unterschiedlichster Hersteller mit Paletten, Spannmitteln und einzelnen Werkstücken. Das Besondere: Der Teleskoparm kann nach zwei Seiten auskragen und das System auf diese Weise zwei Werkzeugmaschinen zugleich versorgen. Dabei stellt das System eine platzsparende Lösung dar. MH Heidi benötigt nur 6 m² Aufstellfläche und ist damit gut geeignet für verschiedene Hallen-Layouts und Werkzeugmaschinen-Konzepte. Hinzu kommt die immense Tragkraft des Teleskoparms von 400 kg bei einer Auskragung von bis zu 1 700 mm nach beiden Seiten – ein Alleinstellungsmerkmal im Markt. Um den nach beiden Seiten auskragenden Teleskoparm realisieren zu können, wurden zwei Energieketten um 180° versetzt miteinander kombiniert

MESSE I SPS IPC DRIVES 2018 01 Freuen sich über das erfolgreich abgeschlossene Projekt (v.l.n.r.): Johannes Weiermair (Sema), Markus Kogelmann und Siegfried Pötzelsberger (beide Igus) 02 Das Multi-Handlingsystem MH Heidi bei den letzten Tests in der Produktion bei Sema Die Energiekette kommt ins Spiel Um das beidseitige Ausfahren des Teleskoparms zu realisieren, waren allerdings einige konstruktive Kniffe notwendig. Eine Schlüsselrolle kommt dabei der verwendeten Energiekette zu. Nach positiven Erfahrungen mit Igus-Komponenten bei der Fertigung der Bearbeitungszentren und Rundtaktmaschinen von Sema war die Entscheidung schnell klar, auch die Energieketten für MH Heidi vom motion plastics Spezialisten aus Köln zu beziehen. Johannes Weiermair: „Uns war bewusst, dass es bei dieser Neuentwicklung einige Herausforderungen in Bezug auf Kompaktheit und Lebensdauer gibt und wir wollten daher mit einem bekannten und verlässlichen Partner zusammenarbeiten.“ Knifflige Einbausituation Aufgrund der Anforderungen in Sachen Gewicht, Verfahrgeschwindigkeit und Kompaktheit fiel die Wahl schnell auf eine Energiekette der Baureihe E4.38L. Deren geringes Gewicht macht die geforderte hohe Dynamik möglich. Der Innenraum der Kette ist für eine leichte Befüllung schnell und einfach zugänglich, da die Öffnungsstege beidseitig aufschwenkbar sind. Je nach Kundenanforderung lassen sie sich im Innen- oder Außenradius öffnen. Trotz der kompakten Kette stellte die Einbausituation die Konstrukteure Tagsüber wird die Maschine mit komplizierten Teilen manuell bedient, in der Nacht produziert sie automatisiert einfachere Teile vor einige Herausforderungen. Denn das Handlingsystem war sehr kompakt gebaut und erlaubte nicht viel Spielraum. Es gab anfänglich Lösungsansätze mit einzelnen Ketten für jede Teleskopachse. Das war aber aufgrund der baulichen Einschränkungen nicht realisierbar.“ Die Lösung war eine Kombination von zwei Ketten, die S-förmig ohne untere Führung sowie mit sehr engen Biegeradien eingesetzt wurde – eine Art besonders scharfer S-Kurve. Durch die beidseitig verfahrbare Teleskopachse ergab sich eine zusätzliche Herausforderung der scharfen S-Kurve. Die Energiekettenführung muss nach jedem Beladezyklus selbständig in die Grundposition zurückkehren, um bei den Folgebewegungen nicht zu kollidieren. Dazu wird das Linksystem der scharfen S-Kurve über eine eigene Präzisionsführung mit einem vorgespannten Seilsystem geführt. Was sich einfach anhört, birgt so einige Tücken. Dipl.-Ing. (FH) Markus Kogelmann, bei Igus Branchenmanager für Werkzeugmaschinenbau, erläutert die Problematik: „Eine Kette hat nur in einer Richtung Bewegungsfreiheit, in der anderen Richtung hat sie einen Anschlag. Das lässt sich zwar durch eine mechanische Bearbeitung der Kette ändern – sie verliert aber dabei ihre Stabilität.“ Die Lösung: Die beiden Standardketten wurden um 180° gedreht aneinander montiert. So wurde Beweglichkeit erzielt und gleichzeitig die Stabilität gewährleistet. Mit System: Leitungen inklusive Allerdings ergab sich durch die enge Einbausituation noch ein Folgeproblem: „Für die Kette selbst war der kleine Biegeradius kein Problem“, so Kogelmann. Für die Leitungen des Antriebstechnikherstellers, die bislang von Sema verwendet wurden, aber sehr wohl. Sema entschied sich daher, bei der MH Heidi erstmals auch die Leitungen von Igus zu beziehen und Kette und Leitungen als ein fertig konfektioniertes Readychain Produkt einzusetzen. Der Anwender erhält dadurch eine Systemgarantie für das Produkt und sparte Zeit bei der Entwicklung. Automatisierungslösung mit besonderen Eigenschaften So entstand quasi in Rekordzeit eine Automatisierungslösung mit besonderen Eigenschaften: Durch die Kombination aus geringer Aufstellfläche und langem Auskragen kann MH-Heidi bis zu einem Meter entfernt von den beiden zu bestückenden Maschine aufgestellt werden. Johannes Weiermair erläutert den Vorteil dieser Anordnung: „Nun kann man durch den Freiraum in der Tagschicht die Maschine manuell bedienen, etwa wenn komplizierte Einzelteile gefertigt werden. In der Nacht werden die Tore geschlossen und die Maschine fährt im Automatikmodus und produziert einfachere Teile. Und während das bei vielen Wettbewerbern nur in eine Richtung geht, kann MH Heidi das in beide Richtungen bewerkstelligen.“ Bilder: igus www.igus.de INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2018 19

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