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Handlingsysteme So lassen sich Handlingsysteme unkompliziert und flexibel aufbauen

| Redakteur: Ute Drescher

Be- und Entlade- oder Pick&Place-Aufgaben erfordern häufig mehrachsige Handlingsysteme. RK Rose+Krieger kombiniert zahnriemen- oder spindelgetriebenen Lineareinheiten mit Aluminiumkonstruktionsprofilen – flexibel und unkompliziert.

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Blocan-Schwerlastprofile aus Aluminium und RK Duoline-Lineareinheiten bilden die Handlingportale einer Leergutsortieranlage.
Blocan-Schwerlastprofile aus Aluminium und RK Duoline-Lineareinheiten bilden die Handlingportale einer Leergutsortieranlage.
(Bild: RK Rose+Krieger)

Zehntausende Kisten und Gebinde allein mit leeren Bierflaschen gehen monatlich an Großhändler und Hersteller zurück – längst nicht immer ordentlich sortiert. In vielen Betrieben werden die Leergutgebinde daher automatisch entleert, die Flaschen sortiert und anschließend wieder sortenrein zusammengestellt. In den entsprechenden Leergutsortieranlagen sorgen Handlingportale für den reibungsfreien Ablauf. RK Rose+Krieger, Anbieter von applikationsspezifischen Handlingsystemen, greift für die Konzeption solcher Systeme auf Aluminiumprofile und Linearachsen aus seinem Systembaukasten zurück.

konstruktionspraxis ist auf der Motek in Halle 6, Stand 6615 und twittert alle Neuigkeiten:

Stabile Auslegung von Portalkonstruktion und Linearachsen

Die beiden Handlingportale für das Entleeren, Sortieren und anschließende sortenreine Zusammenstellen von Leergutgebinden – Auspacker und Einpacker – sind als Fachwerkkonstruktion aus Aluminiumschwerlastprofilen vom Typ D-160 x 320 aus dem Blocan-Profilsystembaukasten der Mindener gefertigt – inklusive Diagonalverstrebungen, Knotenwinkeln, Gelenkstellfüßen mit Befestigungswinkel, Abdeckkappen und Profilverbindern. Sie sind jeweils 3.000 mm breit, 2.055 mm hoch sowie 800 mm tief. An jedem Portal befinden sich zwei horizontale Linearführungen (X-Achse). Am Auspacker tragen die Linearachsen jeweils zwei, am Einpacker je eine vertikale, mit Flaschengreifern bestückte Linearachse (Z-Achse). Um das Gewicht der Greifer von je 80 kg zuzüglich einer Nutzlast von jeweils maximal 20 kg sicher und störungsfrei führen zu können, mussten Portalkonstruktion und Linearachsen entsprechend stabil ausgelegt sein.

Leergut sortieren

Als X-Achsen kamen daher insgesamt vier zahnriemengetriebene Linearachsen vom Typ RK Duoline 160 Z zum Einsatz – zwei mit je einem Schlitten (Einpacker) und zwei mit je zwei Schlitten (Auspacker) zur Aufnahme der Linearachsen in Z-Richtung. Die Achsen verfügen über ein gekapseltes Führungssystem und sind dank Zahnriemenantrieb prädestiniert für dynamische Positionier- und Handlingaufgaben, wie sie in der Leergutsortierung gefragt sind. Ihre Wiederholgenauigkeit liegt bei ± 0,05 mm. Sie erfüllen damit die für die Leergutsortierung geforderten Taktzeiten von unter 8 s zuverlässig. Durch ein Abdeckband erreichen die Linearachsen die Schutzart IP 40. Klemmleisten ermöglichen die sichere Fixierung der Achse und eine zentrale Schmiermöglichkeit über Trichterschmiernippel vereinfacht die Wartung. Ein optional integrierbares Wegmess-System sorgt zudem für eine hohe Positioniergenauigkeit auf der gesamten Achslänge.

Lasten – im vorliegenden Fall die Z-Achsen mit den Flaschengreifern – können über Nutensteinleisten sicher montiert werden. Da die Achsen vom Typ RK Duoline Z eine variable Motoranordnung erlauben, ist die Konfiguration der Motorwelle auch nachträglich noch änderbar – der Kunde muss sich also nicht bereits bei der Bestellung auf eine konkrete Platzierung festlegen. Optional angebotene Kupplungs- und Zapfenadapter lassen sich an allen vier Abgängen der Umlenkung befestigen. Darüber hinaus besitzt die RK Duoline – wie alle RK-Linearführungen – einen hohen Wirkungsgrad und ein geringes Leerlaufmoment von nur 2,5 Nm. Das senkt den Energieverbrauch.

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Für die Z-Achsen wurden zahnriemengetriebene Profil-Lineareinheiten vom Typ RK Duoline 120x80 Z 3G gewählt. Diese Lineareinheiten mit Kugelgewindetrieb verfügen ebenfalls über die oben genannten Ausstattungsmerkmale – ausgenommen die variable Motoranordnung.

Kunststoffteile entnehmen und ablegen

Für ein 2-Achs-Handlingsystem zur Entnahme und Ablage fertiger Kunststoffformteile kombinierte RK Rose+Krieger seine Blocan-Konstruktionsprofile der Baugröße 80x80 und 80x160 mit Profillinearachsen vom Typ SQZ (Baugröße 80x160) und SQ-MT (Baugröße 80x120). Dabei bilden zwei jeweils ca. 4.200 mm lange SQZ-Zahnriemenachsen die X-Verstellung. Sie sind im Abstand von 1.695 mm parallel montiert. Eine Übertragungseinheit sorgt für die Synchronisation. Als Z-Verstellung fungieren zwei, im Abstand von ca. 600 mm parallel angeordnete und ebenfalls über eine Übertragungseinheit verbundene Zahnriemenachse vom Typ SQ-MT. Sie sind über einen Aufnahmerahmen aus Blocan-Konstruktionsprofilen der Baugröße 80 x 160 angeschlossen und nehmen in der Anwendung eine Traglast von 75 kg auf. Ihr Arbeitshub beträgt ca. 1.250 mm.

Die SQZ-Lineareinheiten mit Zahnriemen sind für eine hohe Dynamik mit langen Verfahrwegen konzipiert. Sie eignen sich speziell für Positionieraufgaben mit kurzen Zykluszeiten, hohen Taktraten und einer hohen Wiederholungsgenauigkeit. Dazu zählen das Be- und Entladen von Werkzeugen sowie das Palettieren oder Pick&Place-Aufgaben. Ohne Antrieb dienen die Lineareinheiten u.a. als mitlaufende Momentenstütze. Das Trägerprofil der Lineareinheiten der Baureihe SQ stammt aus dem Blocan-Aluminiumprofilbaukasten. Somit verfügen die Lineareinheiten über die typischen Blocan-Nuten und damit über optimale Anbindungsmöglichkeiten für Zubehörteile aus dem kompletten Profilsystembaukasten. Sie lassen sich auf diese Weise problemlos zu Mehrachssystemen kombinieren.

Achse weiterenwickelt

Speziell für Pick&Place-Anwendungen wie die oben beschriebene hat RK Rose+Krieger die RK Monoline entwickelt. Die kompakte zahnriemengetriebene Lineareinheit für das mittlere Belastungssegment ist eine Weiterentwicklung der SQZ-Achse. Sie überzeugt mit einer hohen Leistungsdichte, einem variablen Anbaukonzept für alle Motoren und einem guten Preis-Leistungs-Verhältnis. Aktuell ist die RK Mono­line in den Baugrößen 40 und 80 lieferbar und wird demnächst auch in der Größe 120 erhältlich sein. Diese neue Baugröße wird erstmals auf der Motek 2017 zu sehen sein.

Die Lineareinheit besitzt einen breiten und belastbaren Zahnriemen aus Neopren mit Stahleinlage. Er ist ein Garant für die gute Dynamik der Achse. Der Riemen schließt bündig mit dem Führungsprofil ab und ist selbst geführt. Damit können RK Monoline-Lineareinheiten auch in größeren Längen problemlos über Kopf oder senkrecht montiert werden, ohne dass der Zahnriemen aufgrund seines eigenen Gewichts durchhängt. Alternativ sind sie ohne Antrieb als mitlaufende Momentenunterstützung erhältlich. Das geschlossene Führungsprofil der Lineareinheit sorgt für eine hohe Steifigkeit der Achsen, die durch ein gleichmäßiges Laufverhalten und hohe Präzision überzeugen. In der zahnriemengetriebenen Variante der Baugröße 80 ist die RK Monoline bis 4.100 N belastbar und erreicht Verfahrgeschwindigkeiten bis 10 m/s – bei zulässigen Beschleunigungen bis maximal 20 ms². Kombiniert mit einer Wiederholgenauigkeit von +/- 0,1 mm eignen sich die Einheiten damit vor allem für Pick&Place-, Palettier- sowie Be- und Entladevorgänge.

Übrigens: Da die Vorschubkonstanten der neuen Linearachse denen der alten Baureihen entsprechen, müssen Anwender älterer Einheiten an ihrem Antriebsstrang nichts verändern, wenn sie die neuen Achsen einsetzen wollen. (ud)

Motek 2017: Halle 4, Stand 4410/4411

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