Roboter-freies Handlingportal mit Linearachsen
Federhandling im Doppelpack
Zur Entnahme aus einem Wärmebehandlungsofen und zum Bestücken von Warmsetzanlagen von gebogenen Federn hat KUK-Automation für einen seiner Kunden aus der Federnindustrie ein automatisches Doppel-Handlings-Achsportal entworfen. Die Anlage konnte mit Linearachsen von Rollon so erfolgreich umgesetzt werden, dass sie sich in sehr kurzer Zeit amortisiert hat.
 Als X-Achsen wurden zwei Linearachsen vom Typ E-Smart gewählt.
Als X-Achsen wurden zwei Linearachsen vom Typ E-Smart gewählt.Bild: Rollon GmbH

Bis zu 50 unterschiedliche Varianten an gebogenen Federn gilt es aus einem Wärmebehandlungsofen in eine Warmsetzanlage zu legen. Das Beckumer Unternehmen KUK-Automation war damit beauftragt worden, eine entsprechende Anlage für einen Kunden zu entwickeln. Das weltweit tätige Unternehmen stellt Federn u.a. für die Automobilindustrie, die Bauindustrie und Hausgeräte her. Die Federn werden mit modernsten Fertigungsverfahren hergestellt und erfüllen höchste dynamische Anforderungen. Ein Teil des Fertigungsprozesses sieht das Warmsetzen der Federn vor, wobei eine Minimierung der Relaxation der Feder im Betrieb durch höhere Spannungen und Temperaturen während des Prozesses als im späteren Einsatz erzeugt wird. Der Einsatz einer automatischen Zuführeinrichtung soll die rationelle Fertigung sichern.

Die Automatisierung industrieller Prozesse muss nicht zwangsläufig mit Robotern erfolgen, da sie nicht für alle Anwendungen die beste Lösung sind. Mehrachssysteme sind in vielen Fällen zu bevorzugen, da sie hinsichtlich Reichweite, Tragfähigkeit, Dynamik oder Bauraum die technisch und wirtschaftlich bessere Option sind. Der 1990 gegründete nordrhein-westfälische Sondermaschinenbauer KUK-Automation setzt auf Lösungen aus einer Hand und begleitet Automatisierungsprozesse vom Engineering bis hin zur kompletten Maschine.

 Dank der Omega-Umlenkung muss bei der Modline ZCH100, in der Anwendung als doppelte Z-Achsen eingesetzt, der Antriebsmotor nicht mit dem Profil verfahren werden.
Dank der Omega-Umlenkung muss bei der Modline ZCH100, in der Anwendung als doppelte Z-Achsen eingesetzt, der Antriebsmotor nicht mit dem Profil verfahren werden.Bild: Rollon GmbH

Portallösung statt Roboter

„Gewünscht war in diesem Fall vom Kunden 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 die unterschiedlichen Positionen im Ofen und der Warmsetzanlage zu bedienen. Drehen und Breitenverstellung erfolgt dabei während der Bewegung der Achsen. Mit einem Roboter wäre das nur mit einem komplexeren Mehrfach-Greifsystem möglich gewesen.

KUK-Automation entschied sich stattdessen, die gewünschte Portallösung mit Lineartechnik von Rollon zu verwirklichen. Gemeinsam haben die Unternehmen schon zahlreiche vergleichbare Projekte erfolgreich umgesetzt, und 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 – und auf die Qualität können wir uns verlassen“, bekräftigt der Ingenieur. „Die Experten von Rollon konnten bislang stets die passende Lösung für unseren Bedarf finden.“

 Die Baureihe Robot ist besonders für Anwendungen mit hohen Tragzahlen geeignet.
Die Baureihe Robot ist besonders für Anwendungen mit hohen Tragzahlen geeignet.Bild: Rollon GmbH

Bekannte Qualität, die überzeugt

Rollon verfügt als Komplettanbieter im Bereich Lineartechnik über ein vielfältiges Portfolio an Lösungen im Automationsbereich. Wenn es um robotergestützte Automatisierungslösungen geht, ist das Unternehmen mit Niederlassungen u.a. in Deutschland, Italien, USA und China ein gefragter Experte. Rollon verwirklicht maßgeschneiderte Komplettsysteme für hohe Ansprüche an Effizienz, Zuverlässigkeit und Wirtschaftlichkeit.

Das gemeinsam entwickelte Mehrachssystem für den Kunden besteht aus zwei parallel angeordneten Linearachsen vom Typ E-Smart, einer Robot160-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 entsprechend auf die notwendige Baugröße und Hublänge spezifiziert.

 Das Mehrachssystem besteht aus zwei parallel angeordneten Linearachsen vom Typ E-Smart100SP3 als X-Achsen, einer Robot160-Achse als Y-Achse und zwei Modline ZCH100 als Y-Achsen.
Das Mehrachssystem besteht aus zwei parallel angeordneten Linearachsen vom Typ E-Smart100SP3 als X-Achsen, einer Robot160-Achse als Y-Achse und zwei Modline ZCH100 als Y-Achsen.Bild: KUK-automation

Wartungsarme Lösung

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. Als Besonderheit wurde die Z-Achse zusätzlich mit Sicherheitsklemmelementen ausgestattet. Die Baureihe Modline ZCH wurde speziell für Bewegungen bei Gantry-Bauweise entwickelt. Diese Lineareinheiten mit selbsttragenden Aluminium-Strangpressprofilen bilden ein biegesteifes System und zeichnen sich durch hohe Verfahrgeschwindigkeiten, geringe Geräuschentwicklung und niedrigen Verschleiß aus. Somit im Einsatz als Z-Achse durch Verwendung einer linearen Führungsschiene geeignet, kann die Modline mit der Rollon-Serie Robot verbunden werden, die hier als Y-Achse eingesetzt wurde.

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