Zuführsystem Zuführgeschwindigkeit deutlich erhöht

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Weber Schraubautomaten hat neue Systemkomponenten für das Schraubsystem RSF25 im Programm. Die aktuelle Version des robotergestützten Schraubsystems für fließlochformende Verschraubungen bietet eine verdreifachte Geschwindigkeit bei der Zuführung der Schrauben und reduziert das sogenannte „Roboterschieben“.

Bisher wurden die zu verarbeitenden Schrauben auf der RSF25 mit einer Geschwindigkeit von bis zu 10 Meter pro Sekunden (m/s) zur Schraubspinden geführt. Die jetzt entwickelte Zuführung kann diese Geschwindigkeit auf bis zu 30 m/s verdreifachen. Dadurch gelingt es, mit der RSF25 Bauteile in kürzer Taktzeiten zu verbinden, bei denen die Wege für die Roboterfahrten zwischen Fügestellen besonders kurz und Zuführwege der Schrauben besonders lang sind.

Die erhöhte Geschwindigkeit in der Zuführung wird durch Druckluft erzeugt. Weber passt das Zuführsystem deshalb an eine erhöhte Materialbelastung an. Priorität bei der Zuführung hat der materialschonende Transport der Schraube, bei der vor allem die Schraubspitze geschützt werden muss.

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Die höhere Zuführgeschwindigkeit muss kurz vor der Anschlussstelle des Zuführschlauchs an die Schraubspindel deutlich gedrosselt werden. Dazu verwendet Weber einen patentierte Hochgeschwindigkeitsbremse BR-H, die als einfache Helix (kreisrunder Looping) ausgeführt wird. Auch bei dieser neu entwickelten Helix wird die Schraube maximal schonend und abriebarm transportiert und zugeführt.

Zuführ- und Schraubprozess gehen fließend ineinander über

Für die Kunden von Weber ergibt sich mit der neuen Hochgeschwindigkeitsbremse ein signifikanter Kostenvorteil gegenüber kostenintensiven und störanfälligen Magazinlösungen, die andere Hersteller zur Zuführzeiteinsparung einsetzen. Die Taktzeiten können für aufeinanderfolgende Verschraubungen um bis 1,3 Sekunden verkürzt werden; bislang musste der Schrauber teilweise auf die nächste Schraube warten – jetzt gehen Zuführ- und Schraubprozess fließend ineinander über. Ein weiterer Vorteil liegt in der Nachrüstbarkeit aller Systeme: Die Helixbremse und die erforderlichen verstärkten Schlauchanschlüsse können bei allen bestehenden Schraubsystemen zu einem späteren Zeitpunkt nachgerüstet werden.

„Roboterschieben“ minimiert

Bei der Ausführung fließlochformender Verschraubungen wirken an der Schraubspindel bzw. an der Schraube selbst Kräfte, die sich aus notwendigen Prozesskräften und unerwünschten Querkräften zusammensetzen. Beim Einsatz von Robotern haben diese Querkräfte u.a. zur Folge, dass sich durch Hebelwirkung und/oder Gelenkspielräume diese Roboter um bis zu einige Millimeter bewegen können. Dieses sogenannte „Roboterschieben“ kann dazu führen, dass die Schraube verkantet oder abreißt. Automobilhersteller setzen zunehmend auf hochfeste Stahle, um Sicherheitsanforderungen und Festigkeitsansprüche erfüllen zu können. Hierfür sind hohe Fügekräfte erforderlich.

Weber bietet für diese Schraubfälle zwei kostengünstige Lösungen an: Der erste Lösungsansatz liegt im softwaremäßigen Austausch von Daten der Kraftentwicklung am Schrauber. Speziell beim Einsatz von Robotern der Firma Kuka richtet Weber einen zusätzlichen Signalaustausch über die softwareseitige Schnittstelle ein. Darüber werden in Echtzeit Daten zu aktuell anliegenden Kräften zwischen der Schraubspindel und dem Roboter ausgetauscht. So kann sichergestellt werden, dass der Roboter im Moment des größten Krafteinsatzes bei der Verschraubung eine Kompensationskraft entgegensetzt. Hierbei gelingt es, die Querkräfte um mehr als 50 Prozent zu reduzieren.

Eine zweite Lösung präsentiert Weber unabhängig vom Roboterhersteller. Dazu wird am Schrauber ein mechanisches Kompensationsmodul eingesetzt, das eine seitliche Translationsbewegung des Schraubers auslöst und der Querkraft entgegenwirkt. Auch dabei werden diese unerwünschten Querkräfte um 50 bis 60 Prozent reduziert.

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