Industrielle Automation 3/2019

STEUERN UND ANTREIBEN 01

STEUERN UND ANTREIBEN 01 Ausgeklügelt kombiniert Steuerungstechnische Integration von Stanzniettechnik in vollautomatisierte Systemumgebung Wenn es um die Kombination innovativer Verbindungstechnik und Handhabungstechnik geht, sodass am Ende eine vollautomatische Anlagenlösung entsteht, die einen kompletten Montageprozess effizient abdeckt, dann ist der Einsatz eines Sondermaschinenbauers gefragt. So auch bei der Produktion großer Verkehrsschilder und Hinweistafeln, die mit zwei automatisierten Nietanlagen hergestellt werden. Das Besondere dabei: Die prozesstechnische Integration der Stanznietsysteme. Michael Stöcker, freier Fachjournalist, Darmstadt ziente und hinsichtlich der eingesetzten Fügetechnik präzise und prozesssicher agierende Fertigungsanlage. Mit dieser komplexen Aufgabestellung wandte sich der Schilderbauer an die Automatisierungsspezialisten von Inotec AP. „Wir mussten in diesem Fall eine ganze Reihe projektspezifischer Besonderheiten im Auge behalten. Dazu zählten zum Beispiel die hohe Genauigkeitsanforderungen an die eingesetzte Verbindungstechnik, strenge Sicherheitsvorgaben und der Wunsch des Kunden nach einer bedienerfreundlichen Lösung“, erinnert sich Ralf Roth, der Co-Geschäftsführer von Inotec AP. Aufgrund der stattlichen Abmessungen der zu verarbeitenden Werkstücke war zudem von Anfang an klar, dass die neue Anlage raumgreifende Dimensionen haben würde. Infolgedessen war auch zu berücksichtigen, dass sie sich für Entstehungsort dieser Großformatschilder ist meist Weilheim, wo die Bremicker Verkehrstechnik GmbH ihr Stammwerk hat, einer der führenden deutschen Hersteller auf diesem Gebiet. Hier entstehen die mächtigen Leittafeln durch die Zusammensetzung einzelner Aluminiumblech-Segmente, die überall dort, wo es montagetechnisch und statisch erforderlich ist, rückseitig mit Aluminiumprofilen verstärkt sind. Meist an den Rändern, oft auch innerhalb der Flächen, immer aber mit höchster Genauigkeit. Etwa Mitte 2017 entstand in Weilheim die Idee, zukünftig noch weitaus größere Segmente als bisher vorzufertigen, damit die Schilder vor Ort schneller endmontiert werden können. Dazu benötige man jedoch eine effiden Transport von Wettenberg nach Weilheim einfach demontieren lassen musste. Die Ingenieure des Unternehmens arbeiteten sich tief in die Materie ein und konnten dem Anwender nach ca. drei Monaten ihr Ergebnis präsentieren: Eine Zwei-Anlagen- Komplettlösung, mit der sich mehrere Meter lange Aluminiumprofile schnell und präzise auf die Rückseiten großer Alublech-Tafeln mit Dicken von bis 4 mm und Abmessungen von bis zu 4 000 × 4 000 mm aufbringen lassen. Während sich die eine Anlage der Herstellung aller Randverstärkungen widmet, ist die andere Anlage auf die Befestigung der innerhalb der Tafelflächen verlaufenden Aussteifungen spezialisiert. Das fertigungsbzw. verbindungstechnische Zentrum beider Anlagen bilden zwei Nietsysteme von Böllhoff. Sie wurden von Inotec AP steuerungs- und verfahrenstechnisch zu einer Systemumgebung integriert, in der sie im Zusammenspiel mit Servoantrieben, Linearführungen, Hydrauliksystemen und einigen projektspezifisch entwickelten Handling- Komponenten die vollautomatische Herstellung außergewöhnlich großer Schildersegmente ermöglichen. Beide Anlagen sind komfortabel zu bedienen und verfügen über eine umfangreiche Sicherheitstechnik – etwa mit Lichtgittern überwachte Umhausungen. Dennoch zeigen sie sich rundum gut zugänglich und erlauben die ein fache Zu- und Abführung der Blechtafeln und Profile. Jeder Niet muss exakt passen In der Randverstärkungsanlage geht es darum, bis zu 4 000 mm lange Aluminiumprofile mit maximaler Positions- und Wiederholgenauigkeit auf die äußeren Ränder der Blechtafeln zu nieten. Die Anforderungen an die Präzision sind hier deswegen so hoch, weil viele der Randprofile beim späteren Zusammenbau der Schildersegmente auch die Stoßstellen der Montage bilden. Ralf Roth, Co-Geschäftsführer von Inotec AP, erklärt: „Die Profile müssen sich vor Ort passgenau und spaltfrei miteinander verschrauben lassen und dürfen kein Blend­ 30 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2019

02 01 Die Stanzniettechnik bietet Qualitätsund Effizienzvorteile: Es entfällt sowohl der Zeitaufwand für das Vorbohren als auch für das erneute Ausrichten einzelner Elemente 02 Das Steuerpult der Randverstärkungsanlage lässt sich einfach per Joystick bedienen licht von hinten durchdringen lassen. Es muss also jeder Niet absolut genau sitzen.“ Damit dies gelingt, wird jede Aluminiumtafel zunächst auf dem großen Bürstentisch der Anlage oberflächenschonend abgelegt und pneumatisch exakt fixiert. Nach der Auflage des richtigen Profils – es gibt verschiedene Typen für Stoß- und Außenkanten – definiert der Werker die Distanz der Nietstrecke und die Abstände der Nietpunkte. Ab dem Augenblick, an dem er den Setzkopf der Nietmaschine auf Startposition gestellt hat, geschieht dann alles Weitere vollautomatisch: Servomotorisch angetrieben über eine Zahnriemenachse fährt die Nietzange mit einer Positioniergenauigkeit von ± 0,25 mm an dem aufgelegten Profil entlang und setzt dabei Niet für Niet an die vorgesehene Stelle. Damit jeder Nietvorgang absolut wiederholgenau ausgeführt wird, spannt eine von Intotec AP entwickelte Klemmeinheit das Profil bei jeder Nietung ein und sorgt dafür, dass es nicht verrutschen kann. Ist ein Durchlauf abgeschlossen, fährt der Setzkopf zurück und die Anlage gibt die fertige Einheit von Profil und Blechtafel wieder frei. Beim eingesetzten Nietverfahren handelt es sich um das Böllhoff Stanznieten. „Für Bremicker Verkehrstechnik war der Einsatz dieses Verfahrens eine Premiere, an die man große Erwartungen knüpfte. Schon in den ersten Testläufen wurden diese aber erfüllt“, berichtet Roth. Bei den Stanznieten- Systemen von des Herstellers erfolgt die Zuführung der Niete kontinuierlich über einen Gurt direkt in die Nietzange und es wird in das volle Material der beiden Einzelteile genietet. „Das geschieht allerdings ohne Durchdringung des Materials. Denn mit einer Gegenlage in der Nietzange wird der Niet wie ein Druckknopf ausgeformt“, erläutert Roth. Infolgedessen wird weder das Material geschwächt noch ist zeitaufwändiges Vorbohren erforderlich. Nietprozess erfolgt vollautomatisch In ihrer Konstruktion ähnlich aufgebaut wie die Randverstärkungsanlage ist auch die zweite Komplettlösung des Herstellers zum Vernieten der innerhalb der Aluminiumplatten verlaufenden Aussteifungsprofile. Der wichtigste Unterschied fällt allerdings sofort ins Auge: Eine mächtige, fast 800 kg schwere Nietzange, deren ausladende Bügel weit in die Flächen der Blechtafeln hineinreichen. „Dieser gusseiserne Koloss ist ebenfalls eine der Stanznietmaschinen des Systempartners Böllhoff. Sie arbeitet grundsätzlich nach dem gleichen Prinzip wie die Nietmaschine der ersten Anlage, kann aber dank ihrer großen Zange tief in das Material einfahren. Der Kunde benötigt dadurch weder ein Dreh-Schwenksystem für die Blechtafeln noch eine Portalanlage für das Setzen der Niete. Insgesamt ist das also eine recht kompakte Automationslösung“, betont Roth. Wie bei der ersten Anlage, so bewegt sich die Nietzange auch hier in einer servomotorisch angetriebenen Achse, die mit hoher Genauigkeit angesteuert wird. Allerdings wird das System in diesem Fall entlang einer Zahnstange verfahren. Die Vorpositionierung führt der Werker komfortabel per Joystick aus. Und wieder gilt: Nachdem Nietstrecke, Nietabstände und Startpunkt definiert sind, erfolgt der weitere Nietprozess vollautomatisch. Damit dabei auch das Befestigen von Quer- und Längsprofilen einfach und mit hoher Präzision ausgeführt werden kann, entwickelte Inotec AP einen drehbaren Nietkopf, der alle definierten Nietpunkte erreichen kann. So erweist sich die große Nietzange trotz ihres Gewichts als überaus flexibles Werkzeug. Bilder: Inotec www.Inotec-ap.de Wir machen Ihre Maschine sicher Mit Systemen und Lösungen von Schmersal Vernetzung, Digitalisierung, Flexibilisierung und eine zunehmende Kooperation von Mensch und Maschine kennzeichnen die Industrieproduktion von morgen. Industrie 4.0 birgt große Herausforderungen für den Arbeitsschutz und die Maschinen- und Anlagensicherheit. Wir entwickeln innovative Sicherheitssysteme und -lösungen und bieten Ihnen die Safety Services unseres tec.nicums an – damit Sie zukunftsfähige Konzepte mit sicheren und leistungsfähigen Produktionsanlagen realisieren können. Heinz und Philip Schmersal Geschäftsführung www.schmersal.com