Portalsystem Achsportal fürs Federhandling im Doppelpack

Quelle: Rollon

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KUK-automation hat für einen Kunden aus der Federnindustrie ein automatisches Doppel-Handling-Achsportal entworfen. Dank Linearachsen von Rollon, amortisiert es sich in kurzer Zeit.

Das Mehrachssystem besteht aus zwei parallel angeordneten Linearachsen vom Typ E-Smart 100 SP3 als X-Achsen, einer Robot-160-Achse als Y-Achse und zwei Modline ZCH 100 als Y-Achsen.
Das Mehrachssystem besteht aus zwei parallel angeordneten Linearachsen vom Typ E-Smart 100 SP3 als X-Achsen, einer Robot-160-Achse als Y-Achse und zwei Modline ZCH 100 als Y-Achsen.
(Bild: KUK-automation)

Bis zu 50 unterschiedliche Varianten an gebogenen Federn gilt es aus einem Wärmebehandlungsofen in eine Warmsetzanlage zu legen. Das Beckumer Unternehmen KUK-automation GmbH war damit beauftragt worden, eine entsprechende Anlage für einen Kunden aus der Federnindustrie zu entwickeln. Dieser stellt unter anderem Federn für die Automobilindustrie, die Bauindustrie und Hausgeräte her und ist in Europa der führende Produzent von gebogenen Federn für den Antriebsstrang im Automotive-Bereich.

„Gewünscht war in diesem Fall eine Portallösung mit Stützen außerhalb der Gesamtanlage, die gleichzeitig als Rahmen für die Schutzeinhausung dienen“, erklärt KUK-automation-Geschäftsführer André Röttger. Mehrere Federn müssen gleichzeitig vom Ofen abgeholt und in einer dafür vorgesehen Vorrichtung bereitgestellt werden, um anschließend von zwei voneinander unabhängig bewegbaren Portalen zu den Warmsetzanlagen gefahren zu werden. Die breitenverstellbaren Greifer an den Portalen sind drehbar, um den unterschiedlichen Positionen im Ofen und der Warmsetzanlage zu bedienen. Drehen und Breitenverstellung erfolgen dabei während der Bewegung der Achsen. Mit einem Roboter wäre das nur mit einem komplexen Mehrfach-Greifsystem möglich gewesen.

Wir müssen lediglich die Parameter nennen, und schon sucht Rollon uns die passenden Komponenten raus. Das passte immer perfekt – und auf die Qualität können wir uns verlassen.

André Röttger, Geschäftsführer KUK-automation

Portallösung mit Lineartechnik von Rollon

KUK-automation entschied sich stattdessen, die gewünschte Portallösung mit Lineartechnik von Rollon zu verwirklichen. Gemeinsam haben die Unternehmen schon zahlreiche vergleichbare Projekte erfolgreich umgesetzt. So war es für André Röttger auch diesmal selbstverständlich, auf die Linearachsen von Rollon zu setzen. „Wir müssen lediglich die Parameter nennen, und schon sucht Rollon uns die passenden Komponenten raus. Das passte immer perfekt – und auf die Qualität können wir uns verlassen“, bekräftigt der Dipl.-Ingenieur.

Vor einigen Jahren hätten seine Entwickler noch überlegt, die Achsen in solchen Fällen selbst zu fertigen, da sowohl das Know-How als auch die Fertigungsprozesse vorhanden wären. „Mit Rollon haben wir aber einen so zuverlässigen starken Partner an unserer Seite, dass wir lieber bei unserer Kernkompetenz geblieben sind.“

Das gemeinsam entwickelte Mehrachssystem für den Kunden besteht aus zwei parallel angeordneten Linearachsen vom Typ E-Smart, einer Robot-160-Achse und zwei Modline ZCH100. KUK-automation setzte diese Achsen schon erfolgreich in anderen Projekten ein und konnte damit sehr gute Ergebnisse erzielen. Aus diesem Grunde wurden diese Achs-Typen auf die Anforderungsparameter für das Federnhandling dimensioniert und auf die notwendige Baugröße und Hublänge spezifiziert.

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Passende Lineareinheiten für X, Y und Z

  • Die Modline ZCH100 wurden als Z-Achsen verwendet. Durch die Omega-Umlenkung muss in diesem Fall der Antriebsmotor nicht mit dem Profil verfahren werden, wodurch sich die bewegende Masse auf das Achsprofil, den Greifer und das Bauteil reduziert. Zusätzlich erhielt die Z-Achse Sicherheitsklemmelemente. Die Baureihe Modline ZCH wurde speziell für Bewegungen bei Gantry-Bauweise entwickelt. Die Lineareinheiten mit selbsttragenden Aluminium-Strangpressprofilen bilden ein biegesteifes System und zeichnen sich durch hohe Verfahrgeschwindigkeiten, geringe Geräuschentwicklung und niedrigen Verschleiß aus.
  • Ideal im Einsatz als Z-Achse durch Verwendung einer linearen Führungsschiene geeignet, lässt sich die Modline mit der Rollon-Serie Robot verbinden, die hier als Y-Achse eingesetzt wurde. Die Robot-Achse hat durch ihr rechteckiges Profil eine hohe Eigensteifigkeit und somit eine geringe Durchbiegung, was insgesamt zu höheren Genauigkeiten führt. Mit der Robot-2C können außerdem zwei Laufwagen unabhängig voneinander positioniert werden – wodurch KUK-automation anstatt zwei nur eine Y-Achse für seine Applikation setzen musste. Die Baureihe Robot ist grundsätzlich besonders für Anwendungen mit hohen Tragzahlen geeignet, bei denen der Laufwagen starken Kräften ausgesetzt ist. Selbst hohen Verfahrgeschwindigkeiten in rauen Betriebsumgebungen kann sie trotzen.
  • Für die zwei parallelen X-Achsen wählte Rollon die E-Smart 100SP3, bei der sehr flexibel die Anzahl der Führungslaufwagen variiert werden kann. Grundsätzlich besteht bei dieser Achse die Auswahlmöglichkeit zwischen einem Schlitten mit einem, zwei, drei oder vier Führungslaufwagen – für die Anwendung passte die Variante SP3 optimal.

Portalanlage nach kurzer Zeit amortisiert

Die Anlage konnte planmäßig im Jahr 2019 in Betrieb genommen werden und hat sich bereits nach kurzer Einsatzzeit amortisiert, sodass eine weitere Anlage bereits implementiert worden ist und über die Anschaffung weiterer Anlagen nachgedacht wird. „Das Zusammenspiel der Mitarbeiter von KUK-automation und den Mitarbeitern von Rollon hat bestens funktioniert.“, freut sich André Röttger.

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