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Lineardirektachsen - Montage? Das Modul macht’s!

Bosch Rexroth verbessert TransfersystemOptimierung durch neue Komponenten

Bosch Rexroth_TS_2plus_Heavy_Duty

Bosch Rexroth bietet mit neuen Heavy-Duty-Komponenten für das TS 2plus nun ein durchgängig einsetzbares Transfersystem bis 240 Kilogramm.

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LineardirektachsenMontage? Das Modul macht’s!

Lineardirektachsen. Hilfe beim Aufbau von Montageanlagen: Schunk-Linearachsen mit integrierter Intelligenz senken Inbetriebnahmeaufwand, minimieren Verschleiß und reduzieren Energiekosten. Automotive-Spezialist Neumayer testete sie in einer Prüfanlage.

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ELP-Linearachse

In der Großserienfertigung der Automotive-, Elektronik- und Konsumgüterindustrie gelten pneumatisch gesteuerte Handhabungsmodule als Standard. Damit könnte bald Schluss sein: Mechatronische Handhabungsmodule entwickeln sich zum erfolgreichen Newcomer. Gegenüber konventionell pneumatisch angetriebenen Komponenten sind sie vielseitiger und kommunikationsfähiger, der Verschleiß ist geringer und die Energieeffizienz besser. Schunk hat nun ein mechatronisches 24-Volt-Standardprogramm für die Hochleistungsmontage im Portfolio. Zentrales Element neben mechatronischen Greifern und Drehmodulen sei eine Linearachse mit verschleißfreiem Direktantrieb und Auto-Learn-Technologie, die sich selbst einstelle und vom Bediener kein mechatronisches Know-how verlange, verspricht der Hersteller. Neumayer Tekfor in Hausach hat als einer der ersten die Schunk-ELP-Linearachse in einer Prüfanlage für Schmiedeteile auf die Probe gestellt.

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Neumayer ist ein Anbieter von Komponenten und Baugruppen im Bereich Power Train. Pro Tag verarbeitet der Automobilzulieferer rund 100 Tonnen Stahl. Um eine maximale Qualität zu gewährleisten, durchlaufen alle funktionskritischen Teile eine penible 100-Prozent-Kontrolle. Rund 1,3 Millionen Schmiedeteile für Motorkomponenten und den Antriebsstrang produziert und prüft Neumayer täglich. Entsprechend hoch sind die Anforderungen an die eingesetzten Prüfmaschinen, die das Unternehmen selbst baut.

Testen von und mit Linearachsen
„Es ist unglaublich, wie rasant der Verschleiß der Anlagen steigt, wenn man die letzten sieben bis zehn Prozent Taktzeit herauskitzelt“, berichtet Jürgen Müller, Leiter Sondermaschinenbau. Lag die Taktzeit für die Rissprüfung mithilfe der Wirbelstromtechnik vor 15 Jahren noch bei sieben bis acht Sekunden, wurde sie auf heute unter zwei Sekunden verkürzt. Großaufträge führten dazu, dass die Leistungsfähigkeit von pneumatischen Achsen durch das Öffnen der Drosseln bis an die Grenzen des Machbaren ausgereizt wurde. In der Folge stieg der Verschleiß der Stoßdämpfer rasant an. Auch andere Komponenten wurden durch die harte Fahrt in die Endlage und die damit verbundenen Erschütterungen in Mitleidenschaft gezogen. So sank die Lebensdauer eines Kamerasystems zur Detektion der Schmiedeteile von zehn Jahren auf gerade einmal neun bis zwölf Monate.

Lineardirektachsen

Der Prototyp der smarten Schunk-ELP-Linearachse versprach eine Verbesserung. „Die extrem schnellen Bewegungen in Verbindung mit der harmonischen Fahrt in die Endlage waren wirklich beeindruckend“, so Müller. „Damit konnten wir unseren Maschinen etwas Gutes tun und hatten sogar einen zusätzlichen Benefit, weil die Achse schneller ist.“ Auch der Einbau der Achse sei so einfach gewesen, wie von Schunk angekündigt. Die Inbetriebnahme übernahm ein Azubi im dritten Lehrjahr. Mit einer einzigen Rückfrage beim Elektriker habe der Berufseinsteiger die Achse anschließen und parametrieren können. „Man gibt lediglich den Verfahrweg von A nach B an, schon ermittelt das Modul anhand der bewegten Masse vollautomatisch das optimale Verfahrprofil“, erklärt Müller.

Selbstlernend zur Inbetriebnahme
Die selbstlernenden Achsen von Schunk enthalten diverse intelligente Features, die den Aufbau mechatronischer Montagesysteme erleichtern. Verschleißfreie Lineardirektantriebe und Führungen senken den Wartungsaufwand auf nahezu Null und erhöhen die Prozesssicherheit. Ausfälle durch überbeanspruchte Stoßdämpfer oder falsch eingestellte Drosseln fallen damit weg. Zugleich sorgt die Eliminierung der Pneumatik für deutliche Einsparungen beim Kostenfaktor Energie und reduziert den Geräuschpegel. Im Vergleich zu pneumatischen Modulen sei die ELP im laufenden Betrieb rund 20 Dezibel leiser, so der Hersteller.

Zuletzt werde die Inbetriebnahme der mechatronischen Systeme vereinfacht. So genüge es, die Norm-Stecker (M8/M12) anzuschließen, die Endlage mechanisch mit einem Sechskantschlüssel einzustellen und die Ein- beziehungsweise Ausfahrgeschwindigkeit an zwei Drehcodierschaltern unmittelbar am Modul zu definieren. Bereits nach zwei bis fünf Hüben sei die Programmierung mithilfe der integrierten Auto-Learn-Technologie vollautomatisch abgeschlossen, ohne dass der Bediener den gekapselten Lernprozess beeinflussen müsste oder könnte.

Während des Einlernvorgangs wird die maximal mögliche Geschwindigkeit bei jeweils aktueller Zuladung berechnet. Das Verfahrprofil selbst ist als Rampe angelegt, die Einheit beschleunigt und bremst abhängig vom Gesamthub also automatisch und Schläge und Schwingungen sowie eine unkontrollierte Fahrt mit Maximalgeschwindigkeit des Moduls sind ausgeschlossen. Ändert sich das Teilegewicht im laufenden Prozess, passt die Achse ihr Bewegungsprofil innerhalb weniger Hübe automatisch an, ohne dass wie bei pneumatischen Modulen Drosseln eingestellt oder wie bei elektrisch gesteuerten Modulen neue Verfahrsätze aufgespielt werden müssen.

Im laufenden Betrieb hat sich die ELP bei Neumayer bewährt. Nach dem Test rüstete das Unternehmen vier weitere Anlagen auf das Hochleistungsmodul um. „Während pneumatische Achsen aufgrund der Stoßdämpfung in der Endlage nur bedingt beschleunigt werden können, da sie ansonsten das Bauteil verlieren, fährt die Schunk-Achse mit Maximalgeschwindigkeit erschütterungsfrei bis zur Endlage“, unterstreicht Müller. Der frühzeitige Ausfall des Kamerasystems konnte mithilfe der sanften Achse eliminiert werden. as

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