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Greifsystem Hybrid-Greifsystem vereint das Beste aus zwei Antriebswelten

Redakteur: Jan Vollmuth

Alfing Montagetechnik reduziert mit dem mechatronischen Schunk Drehmodul ERM den Inbetriebnahme- und Wartungsaufwand einer Anlage zum automatisierten Pleuelhandling und gleichzeitig die Gefahr von Prozessstörungen durch Bedien- und Wartungsfehler deutlich.

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Gemeinsam stark: Der Pleuelgreifer von Schunk kombiniert ein mechatronisches Drehmodul mit pneumatischen Universalgreifern.
Gemeinsam stark: Der Pleuelgreifer von Schunk kombiniert ein mechatronisches Drehmodul mit pneumatischen Universalgreifern.
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Bei den Diskussionen rund um die Smart Factory und die Industrie 4.0 entsteht leicht der Eindruck, dass die Früchte der Mechatronisierung nur durch einen radikalen Umbruch, ja einen regelrechten Big Bang der Produktionsautomatisierung zu erlangen seien. Das Gegenteil ist der Fall: Immer mehr Konstrukteure erkennen die Potenziale mechatronischer Komponenten und wissen sie bereits heute effektiv zu nutzen.

So beispielsweise die Firma Alfing Montagetechnik (AMT) aus Aalen. In einer verketteten Pleuel-Fertigungsanlage des Schwesterunternehmens Alfing Kessler Sondermaschinen (AKS) nutzt der Spezialist fürs automatisierte Pleuelhandling eine smarte Hybrid-Sondergreiferlösung von Schunk: Hier sind pneumatische Schunk-Universalgreifer PGN-Plus und das mechatronische Drehmodul ERM von Schunk so miteinander kombiniert, dass die Inbetriebnahme der Anlage vereinfacht und die Flexibilität bei der Prozessgestaltung erhöht wird.

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Zuführung via Schiebetransport

Die eigentliche Anwendung hat AMT bereits vielfach erfolgreich umgesetzt: Geschliffene Pleuelrohlinge werden über einen Schiebetransport zugeführt, zur Bearbeitung der Schraubenlöcher vereinzelt und über ein Linienportal in ein Bearbeitungszentrum verbracht. In vergleichbaren Anlagen wurden bisher stets pneumatische Schwenkmodule genutzt, die die Greifeinheit in +90°, 0° und -90° positionieren können.

Diese Schwenkmodule erwiesen sich immer wieder als Schwachstelle: Da sich deren Mittelstellung zum Teil nicht einstellen ließ, war die Inbetriebnahme deutlich erschwert. Nur mit aufwändigen Zusatzmaßnahmen ließ sich die erforderliche Positionierung erzielen. Fehlende internationale Standards bei Druckluftsystemen verschärfen das Problem. „Die Genauigkeit der Pneumatik ist weltweit nicht gegeben“, erläutert Karl Feil, Montagemeister bei AKS. Insbesondere in Asien gebe es zum Teil erhebliche Schwankungsbreiten in den Druckluftsystemen, weshalb die Anlagen vor Ort erneut eingerichtet werden müssten und im laufenden Betrieb immer wieder Störungen aufträten.

Das Einrichten der Anlage wesentlich vereinfacht

„Das mechatronische Drehmodul von Schunk hat das Einrichten der Anlage wesentlich vereinfacht“, bestätigt der bei AMT für die Inbetriebnahme zuständige Norbert Faaß. „Ich bin völlig flexibel und kann den jeweils erforderlichen Schwenkwinkel präzise definieren.“ So ließen sich anlagenbedingte Toleranzen, die zum Teil bei +/- 0,5° liegen, über das Drehmodul kompensieren. „Hinzu kommt, dass pneumatisch geschwenkte Systeme zum Schwingen neigen, so dass bisher bei jedem Zyklus Wartezeiten berücksichtigt werden mussten, bis die finale Position erreicht ist.“ Dieser Effekt trete beim ERM nicht auf, da die Zielposition auf Anhieb erreicht würde, so Faaß weiter.

Das Drehmodul kombiniert hohe Drehmomente mit hoher Genauigkeit. Selbst große Lasten lassen sich mit ihm flexibel und zugleich präzise positionieren. Adaptiv konzipiert lässt es sich mit allen gängigen Industrie-Servomotoren mit standardisiertem Flansch ausstatten. Entsprechend der Kundenvorgaben nutzt AMT einen Motor von Siemens. Mit dem passenden Motor ausgerüstet können die Eigenschaften der Anlagensteuerung hinsichtlich Programmierung, Safety oder Feldbussen direkt auf das Modul übertragen werden. Unterschiedliche regionale Standards zwischen Europa, USA und Asien lassen sich auf diese Weise vergleichsweise leicht kompensieren. Da der Antrieb inklusive Vorgelegegetriebe in 4x90°-Schritten geschwenkt werden kann, lässt sich die Störkontur des Drehmoduls optimal an die Gegebenheiten der jeweiligen Anwendung anpassen.

In Aktion: der pneumatische Schunk-Universalgreifer PGN-Plus

„Das ERM-Modul ist einfach in Betrieb zu nehmen und zu programmieren, es eröffnet in der Konstruktion neue Gestaltungsspielräume und kann im Einrichtbetrieb mit sicherer reduzierter Geschwindigkeit bei offener Schutztüre gefahren werden. Zudem ist es wartungsarm und lässt sich im laufenden Betrieb präzise abfragen“, fasst AMT-Konstruktionsleiter Martin Husel die Vorteile zusammen. Wird das Handhabungsschema geändert oder die Anlage erweitert, biete das mechatronische Drehmodul ein Höchstmaß an Flexibilität. Zudem sei die Integration aufgrund der Hohlwelle deutlich einfacher und günstiger zu lösen als mit außen liegenden Schlauchführungen. Sein vergleichsweise geringes Gewicht entlaste die Vertikalachse, es ermögliche höhere Verfahrgeschwindigkeiten und biete Vorteile bei überlagernden Bewegungen, ergänzt Husel.

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