Hubsäulen mit Zahnstangenhubgetriebe

Immer im Takt bleiben

In der Automobilindustrie ist höchste Präzision gefragt: Werden Komponenten nicht rechtzeitig und in der richtigen Position bereitgestellt, stockt der Fertigungsprozess oder es kommt zum Produktionsstopp. Bei einem Fahrzeughersteller übernehmen deshalb Hubsäulen mit Zahnstangenhubgetriebe von Leantechnik das Teile-Handling.

In der Automobilindustrie kommt es auf Präzision an. Alle Fertigungsprozesse sind eng getaktet und genau aufeinander abgestimmt. (Bild: Maroš Markovič, Fotolia)

Roboter soweit das Auge reicht – bei der Fertigung von PKW erfolgen die meisten Bearbeitungsschritte inzwischen vollautomatisiert. Das kann nur funktionieren, wenn der Materialfluss reibungslos läuft und alle Prozesse ineinandergreifen. Eine hochkomplexe Aufgabe, da inzwischen alle Bauteile just-in-time am Band ankommen und nicht mehr wie früher im Werk vorrätig gehalten werden. Die Anlieferung dieser Komponenten bedarf deshalb einer minutiösen Planung, damit alles im Takt bleibt. Verzögerungen darf es nicht geben, da sie schnell sehr teuer werden können.

Mindestens ebenso wichtig sind exakte Abläufe in der Auto-Produktion selbst. Hier kommt es darauf an, welche Handling-Systeme eingesetzt werden und wie diese mit den einzelnen Stationen an der Fertigungsstraße verzahnt sind. Ein neuralgischer Punkt ist die Bereitstellung von Bauteilen für die Weiterverarbeitung. In Gitterboxen werden unter anderem Motorhauben oder Türen aufgestapelt, die dann ein Roboter greift und entweder montiert oder bearbeitet. Voraussetzung dafür ist, dass alles genau zur richtigen Zeit am richtigen Platz ist: Die Komponenten müssen so angeordnet sein, dass der Roboter sie blitzschnell greifen kann.

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Robust, kompakt, präzise

Ein deutscher Fahrzeughersteller suchte für diese Aufgabe eine effiziente Lösung und entschied sich für ein Positioniersystem mit dem Zahnstangenhubgetriebe Lifgo linear von Leantechnik. Die Oberhausener bekamen die Aufgabe, für eine neue Montagelinie ein Handling-System zu entwickeln, das möglichst wenig Bauraum beansprucht.

Lifgo-linear-Getriebe von Leantechnik eignen sich besonders für lange Hub- und Verfahrwege. (Bild: Leantechnik)

Der sogenannte Behälter-Ausheber sollte direkt am Band zum Einsatz kommen und dafür zuständig sein, die Gitterbox mit den Bauteilen so anzuheben, dass diese sich auf der richtigen Höhe für den Roboter befinden. Die Höhe ist vordefiniert und muss genau eingehalten werden, damit es bei den Greifvorgängen nicht zu Unterbrechungen kommt. Für die Lösung solch präziser und synchroner Positionieraufgaben bietet Leantechnik ein Portfolio an linear geführten Zahnstangenhubgetrieben an, die zusammen mit weiteren Komponenten wie Motoren zu einer kompletten Leantranspo-Anlage erweitert werden können.

Im Fall des Fahrzeugherstellers hat das Unternehmen eine derartige Anlage aus zwei Doppelhubsäulen konstruiert, in denen jeweils ein Lifgo-linear-Getriebe verbaut wurde. Diese Getriebe sind mit einer vierfach rollengeführten Zahnstange ausgestattet und dadurch präzise, belastbar und höchsten Anforderungen an Geschwindigkeit und Synchronizität gewachsen. Die Doppelhubsäulen des Aushebers fahren einen vertikalen Hub von 175 Millimetern und positionieren mit einer Genauigkeit von 0,01 Millimetern. Um sicherzustellen, dass beide Säulen gleiche Hübe ausführen, synchronisiert eine Profilwellle die gegenüberliegenden Getriebe miteinander. Als Antrieb für die Getriebe dient ein Servogetriebemotor.

Getriebe sind beliebig kombinierbar

Leantechnik hat für den Automobilkonzern auch einen Niederhalter für den Karosserie-Bau entwickelt. Dieses System wird beim sogenannten Rollfalzverfahren verwendet, um die Werkstücke für die Bearbeitung in einer bestimmten Position zu fixieren. Beim Rollfalzen wird der Rand eines äußeren Bleches um ein Innenblech gebogen. Um eine formschlüssige Verbindung herzustellen, wird die gesamte Kante des Außenblechs gebogen. Ein Dichtklebstoff, der vor dem Falzprozess eingebracht wird, sichert die feste und dauerhafte Verbindung beider Werkstücke. In der Autoindustrie wendet man das Rollfalzen bei der Fertigung von Anbauteilen wie Fahrzeugtüren, Heckklappen oder Motorhauben an.

Bei einem Fahrzeughersteller hat Leantechnik Positioniersysteme mit Hubsäulen installiert, in denenLifgo- linear-Getriebe verbaut sind. (Bild: Leantechnik)

Der Niederhalter besteht ebenfalls aus einer Doppelhubsäule mit zwei Lifgo-linear-Getrieben. Leantechnik bietet diese besonders für lange Hub- und Fahrwege geeigneten Getriebe in den drei Baugrößen 5.0, 5.1 und 5.3 sowie als Excenter-Version an, bei der das Zahnflankenspiel individuell angepasst werden kann. Neben diesen Standardgrößen gibt es noch die Sondergröße 5.4, die sich speziell für die Bewegung besonders schwerer Lasten bis zu 2,5 Tonnen eignet. Ihre Tragfähigkeit liegt um 57 Prozent höher als die der Baugröße 5.3.

Die Lifgo-linear-Getriebe erreichen je nach Größe Hubkräfte zwischen 2000 und 15900 Newton und lassen sich nach dem Baukasten-Prinzip beliebig miteinander kombinieren. Um lange Verfahrwege zu erreichen, können einfach mehrere Zahnstangen aneinandergelegt werden.

Für viele Anwendungen geeignet

Eine weitere innovative Lösung von Leantechnik für die Automobilproduktion ist das Drei-Achs-Positioniersystem (DAP), das die Abstände zwischen Aufnahmepunkten von Bauteilen automatisch anpasst. Das DAP ermöglicht die wirtschaftliche Produktion von Karosserievarianten, ist aber auch in jedem anderen Industriebereich einsetzbar, in dem eine Vielzahl an Produktderivaten gefertigt wird. Der Bediener kann das System schnell und ohne Umbaumaßnahmen auf Bauteile mit unterschiedlichen Abmessungen einstellen.

Die Lifgo-linear-Getriebe finden über die Automobilindustrie hinaus in vielen anderen Branchen Verwendung – zum Beispiel in Kommissionier- und Positionieranlagen in der Lebensmittel- und Verpackungsindustrie, in der Chemieindustrie, im Anlagen- und Maschinenbau sowie in der Verkehrstechnik. as

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