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Drehmodul Drehmodul mit Mediendurchführung knackig gehalten

Autor / Redakteur: F. Stephan Auch* / Jan Vollmuth

Montagevorrichtungen sollen flexibel, prozesssicher, ergonomisch und wirtschaftlich sein. Muss ein Werkstück gedreht werden, ist dies oft nur begrenzt möglich: Bei konventionellen Komponenten schränken die verlegten Signal- und Energiezuführungen den verfügbaren Drehwinkel ein. Ein neues Drehmodul mit integrierter Mediendurchführung schafft Abhilfe.

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Das von Roemheld entwickelte Drehmodul mit Mediendurchführung eignet sich sowohl für kleine Bauteile mit wenigen Zentimetern Ausmaß und geringem Gewicht als auch für große Werkstücke mit Seitenlängen von über einem Meter und Lasten über 200 kg.
Das von Roemheld entwickelte Drehmodul mit Mediendurchführung eignet sich sowohl für kleine Bauteile mit wenigen Zentimetern Ausmaß und geringem Gewicht als auch für große Werkstücke mit Seitenlängen von über einem Meter und Lasten über 200 kg.
(Bild: Roemheld)

Das von Roemheld entwickelte Modul eignet sich in zwei Größenvarianten sowohl für kleine Bauteile mit wenigen Zentimetern Ausmaß und geringem Gewicht als auch für große Werkstücke mit Seitenlängen von über einem Meter und Lasten über 200 kg. Einsetzbar ist es gleichermaßen für die manuelle wie auch für die teil- oder vollautomatisierte Montage. Dank standardisierter und vielfältig nutzbarer Schnittstellen lässt sich das Drehmodul auch bei bereits bestehenden Systemen problemlos nachrüsten. Zudem ist es leicht zu bedienen, denn die meisten Steuerungsfunktionen und Einrichtfunktionen werden an einem Touch Panel visualisiert und eingegeben.

Zu geringe Flexibilität in der Montage

Zwar sind die meisten Montagearbeitsplätze nutzerfreundlich gebaut, oft liegt allerdings der Fehler im Detail und macht sich erst später bemerkbar. So ist meist die Höhe der Arbeitsfläche an die Größe des Monteurs anpassbar, das Bauteil kann sicher und mit ausreichender Kraft gespannt werden und eine Spannkraftkontrolle sorgt für wiederholbare Ergebnisse – unabhängig vom Bediener. Auch sind die Signal- und Energiezuführungen in der Regel so verlegt, dass der Bediener das Werkstück ungehindert erreichen kann. Ändern sich dann aber Bauteil oder Montagevorgang, fehlt es vielen Arbeitsplätzen und Vorrichtungen letztlich an der notwendigen Flexibilität, um ohne aufwändige, zeitraubende und mitunter teure Umbauten den geänderten Auftrag schnell und effizient ausführen zu können.

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In der Regel bilden Drehmodule mit oder ohne Mediendurchführung die Basis eines Montagearbeitsplatzes, der über Schwenk-, Dreh-, oder Kippfunktionen verfügt. In Kombination mit einer höhenverstellbaren Hubsäule und entsteht die fertige Vorrichtung für Montagearbeiten.

Modul mit unbegrenztem Drehwinkel

Ein Engpassfaktor sind häufig die Drehmodule. Denn meist kann der Bediener die Signal- und Energiezuführungen nicht so verlegen, dass das Werkstück jederzeit – und damit für jede Art von Arbeiten – von allen Seiten zugänglich ist. Daher ist bei den meisten Montagearbeitsplätzen der Drehwinkel begrenzt. Muss nun für einen effizienten Produktionsablauf das Werkstück in großem Winkel gedreht werden, ist dies oft nur mit viel Aufwand möglich. Denn ein reversibles Drehen bei eingeschränktem Drehwinkel vergeudet oft wertvolle Zeit im Montageprozess.

Das Roemheld-Drehmodul mit Mediendurchführung verspricht hier Abhilfe und damit ein Höchstmaß an Flexibilität bei Montagevorrichtungen. Es besteht aus einem anflanschbaren Gehäuse, das ein stabiles Lager mit geringem Spiel, einen Schneckenantrieb und einen Drehverteiler beherbergt. Mechanisch wird das Element mittels Grund- und Planscheiben über standardisierte Schnittstellen an anderen Modulen wie beispielsweise höhenverstellbaren Hubmodulen und Vorrichtungen befestigt. Bei Verwendung eines Adapters können zwei Drehmodule auch zu zwei senkrecht aufeinander stehenden Achsen kombiniert werden.

Verschiedene Leitungsoptionen

Entsprechend den Anforderungen kann das Modul mit verschiedenen Leitungsoptionen ausgerüstet werden. Signale können über 24 Adern mit Strömen bis zu je 1,5 A geleitet werden. Drei hydraulische Adern mit zulässigen Drücken von jeweils bis zu 200 bar, eine hiervon sollte als Leckagerückführung genutzt werden, sorgen für ausreichend Energie am Arbeitspunkt. Eine vierte, pneumatische Leitung kann für Sperrluft, Kühlung oder weitere Funktionen genutzt werden. Die integrierten Durchführungen durch die rotierende Achse des Moduls gestatten bei unbegrenztem Drehwinkel nahezu alle Funktionalitäten an der Vorrichtung und dem Werkstück.

Energie und Steuersignale werden über standardisierte Kupplungselemente zu der Aufnahmevorrichtung am Werkstück geführt. Angebracht sind sie an einer Planscheibe, die an der rotierenden Achse eines Drehmoduls befestigt ist. Je nach Anforderung kann sie individuell konfiguriert werden. Ausgelöst wird die Drehbewegung entweder über einen Motor oder manuell durch den Bediener, dem hierbei eine Indexierung hilft. Die erreichbare Positioniergenauigkeit ist kleiner ein Grad.

Optionale Dockingstationen

Da das Umrüsten und Neueinstellen bei flexiblen Systemen wie Montagearbeitsplätzen in der Regel mit großem Aufwand verbunden ist, bietet Roemheld optional Dockingstationen zu den Drehmodulen. Kleinere Vorrichtungen zum Spannen, Fügen oder Prägen können dadurch schnell mechanisch gekuppelt werden. Durch die ebenfalls vorhandene elektrische Drehdurchführung kann sich das System mittels RFID-Erkennung bei einem Vorrichtungs- oder Werkzeugwechsel eigenständig auf die nun benötigten Parameter einstellen.

Auf der Motek 2013 hatte das mittelständische Unternehmen für Fertigungs-, Montage-, Spann- und Antriebstechnik die Innovation erstmals als Baustein seines modulog-Systems für die Montagetechnik vorgestellt. Alexander Schul, Produktbereichsleiter Montage- und Antriebstechnik bei ROEHMELD, erläutert die Beweggründe: „Insbesondere am Ende der Fertigungskette, wenn der Wert des Bauteils bereits sehr hoch ist, sind Fehler teuer. Hier lohnt es sich also besonders, wenn man auf sichere Prozesse achtet.“

Vielfältige Einsatzmöglichkeiten

Er zählt die Vorteile auf: Das selbsthemmende Positionieren erhöht die Sicherheit für den Bediener. Dank der vielfältigen Einsatzmöglichkeiten lassen sich bestehende Montagearbeitsplätze mit dem Drehmodul schnell und mit wenig Aufwand erweitern und flexibilisieren. Gleichzeitig verbessert das Element durch seinen unbegrenzten Drehwinkel die Erreichbarkeit des Werkstückes und damit die Sicherheit und Qualität der Arbeit, was zu einer hohen Prozessstabilität beiträgt, die für effiziente und verlässliche Abfolgen sorgt. Durch die integrierte Drehdurchführung lassen sich sichere und überwachte Spannvorrichtungen einsetzen. Deshalb rechnet sich der Kauf des neuen Drehmoduls bereits nach kurzer Zeit, erklärt Schul: „Aus der größeren Flexibilität und dem Plus an Funktionalität resultieren ein höherer Durchsatz und weniger Ausschuss. Ebenfalls einen großen Anteil an einer schnellen Amortisation trägt der hohe Gewinn an Arbeitssicherheit.“

Die Resonanz auf die Innovation ist bisher durchweg positiv, so der Produktbereichsleiter. Bereits auf der Motek sei die Innovation gut angekommen und es habe erste Bestellungen gegeben. Schul schätzt, dass das Drehmodul einen breiten Kundenkreis erreichen wird: „Die Funktionseinheit ist kompakt und erfüllt alle Anforderungen an eine qualitativ hochwertige Montagevorrichtung: Effizient, ergonomisch, sicher. Das Patent haben wir bereits angemeldet.“ (jv)

* F. Stephan Auch ist Fachjournalist aus Nürnberg.

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