Handhabungstechnik

Gourmet-Menü

Mechatronische Handling-Lösung senkt Nebenzeiten
Viele Köche verderben den Brei – doch wie sieht es aus, wenn sich zwei Spitzenköche aus unterschiedlichen Bereichen zusammentun, um gemeinsam ein Menü zu entwickeln? In diesem speziellen Fall ist das Menü ein mechatronisches Handhabungssystem; das Rezept stammt vom Drehmaschinenhersteller Index-Traub und die Zutaten von Festo.

Es ging darum, zwei CNC-Drehautomatenbaureihen zu automatisieren. Bei TNK 36 und TNL 26 handelt es sich um eine Kurz- beziehungsweise Langdrehmaschine, die in ihrer höchsten Ausbaustufe eine Haupt- und Gegenspindel, zwei Werkzeugträger mit je zwölf Stationen, einen Frontapparat sowie eine Abstichseiteneinrichtung mit je fünf Stationen zur Bearbeitung aufweist. Die platzsparend gebaute Maschine hat einen sehr kompakten Arbeitsraum. Die Aufgabenstellung nennt Hartmut Marwitz, Leiter Automatisierungssysteme und Sonderkonstruktionen bei Traub in Reichenbach: „Bei der als Schrägbettausführung ausgelegten Maschine ließ sich ‚der Griff zum Werkstück‘ an die Spindeln nur von oben sinnvoll verwirklichen. Die Forderung sind platzsparende und bedienerfreundliche Handlingsysteme.“

Den Ausschlag für die Festo-Lösung gaben dabei drei unterschiedliche Kundenanforderungen, die sich mit einem gut gestalteten Handlingsystem realisieren ließen. In einem Fall wünschte die Werkleitung, dass die Werker nicht mehr mit Öl oder Kühlschmierstoff behaftete Werkstücke in die Hand nehmen und manuell abblasen. Außerdem sollte die Anlage die Werkstücke im vorgereinigten Zustand zum Weitertransport auf Paletten stellen. Bei der zweiten Aufgabenstellung ging es um das Bauteil eines Turboladers. Nach dem Drehen wandern die Wellenteile auf eine projektbezogene Palette, die sie zusammen mit weiteren Bauteilen zu den nächsten Fertigungsoperationen fördert. Um Halbfabrikate ging es auch im dritten Fall: Hier sollten in das Handlingsystem auch noch Zusatzaufgaben wie Waschen, Ultraschallreinigen und Trocknen integriert werden.

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Als Antwort auf diese Forderung entstand in enger Zusammenarbeit mit Festo das „Modulare Handhabungssystem MHS 1500“. Mit ihm lassen sich Rohteile mit einem Maximaldurchmesser von 70 Millimetern und Stangenmaterial bis 36 Millimeter Durchmesser handhaben. Die maximale Werkstücklänge sollte 100 Millimeter nicht überschreiten. Die zu transportierende Werkstückmasse je Greifer beträgt maximal 1.500 Gramm. „Das Handlingsystem umfasst die serienmäßigen Bauformen des elektromechanischen Positionierbaukastens – also Linearportal mit elektrischer Spindel und elektrischen Zahnriemenachsen sowie pneumatische Greifer“, erläutert Torsten Brück, Fachberater bei Festo in Esslingen. Was unterscheidet aber diese Lösung von anderen? Das Handlingsystem ist so ausgelegt, dass es sich um ein Serienprodukt handelt. „Werkstückabhängige Variable spiegeln sich wider bei Paletten und Greifern. Wir wollen mit diesem Konzept 80 Prozent der Bedarfsfälle abdecken“, erläutert Traub-Experte Marwitz.

Zwei Handling-Varianten

Das MHS 1500 gibt es in zwei Varianten: Bei Drehautomaten mit Stangenmagazinen ist das Handling diagonal im 45-Grad-Winkel zur Maschinenachse ausgerichtet. Für die Zuführung von Rohteilen und die Abführung von Fertigteilen steht das Handling parallel zur Maschinenachse. Zwei- oder Vierfachgreifer ermöglichen die Teileentsorgung aus der Gegenspindel, während auf der Hauptspindel noch bearbeitet wird. Für beide Varianten bietet das anschließende Palettiersystem eine Speicherkapazität von zwei bis acht Stunden. Bei Bedarf lassen sich weitere Funktionen integrieren, zum Beispiel eine Wasch- oder Blasstation, die SPC-Teileablage oder Mess- und Nacharbeitsstationen.

Für die Horizontalbewegung des in Brückenbauform konstruierten Handlings sorgt eine elektrische Zahnriemenachse mit Kugelumlaufführung DGE-40-ZR, für die Vertikalbewegung eine Spindelachse DGE-40-SP. ISO-Magnetventilblöcke, bestückt mit ISO-Normventilen und M12-Zentralstecker, steuern die pneumatischen Werkstückgreifer – je nach Anforderung als Einfach- oder Schwenkgreifer für liegende oder stehende Teileablage. Eine Wartungsgeräte-Kombination der D-Reihe sorgt für den gewünschten Druck und die richtige Druckluftqualität. Doch es ging nicht nur um die Entwicklung eines technisch ausgereiften Produkts. „Wir definierten und entwickelten mit Traub einen Handhabungs-Baukasten, der nicht nur alle technischen Anforderungen erfüllt, sondern der auch die Faktoren Kosten, Realisierungs- und Lieferzeit optimiert,“ erläutert Eberhard Stöhr aus dem Bereich Projektierung Handhabungssysteme bei Festo. (gm)

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