Automatisierte Handhabung in der Sintermetalltechnik

Kombi-Handling für Großserie

Mit standardisierten Handling-Modulen und kreativ genutztem Prozesslösungs-Know-how rationalisiert Schunk Sintermetalltechnik in Heuchelheim bei Gießen das Kalibrieren von Präzisionsteilen bei gleichzeitiger Steigerung der Durchsatzmenge.

Aluminiumprofil-Portalsystem mit zwei unabhängig voneinander agierenden Mehrachs-Handlingsystemen. Links im Hintergrund das kombinierte Handlingsystem zur Übernahme der vereinzelten Bauteile aus der Linear-Zuführstrecke; rechts das kombinierte Handlingsystem zur Übergabe geprüfter und exakt lageorientierter Bauteile an das Kalibrierwerkzeug. (Foto: Afag)

Abtragen, Schneiden, Umformen – es gibt viele Möglichkeiten, um mechanische Teile in kleinen bis großen Serien herzustellen. Es bleibt eine Technologie- und Kapazitätsfrage, die das zur weltweit agierenden Schunk-Group gehörende Unternehmen Schunk Sintermetalltechnik auf seine eigene Weise beantwortet: durch die Serienfertigung von Präzisionsteilen durch Sintern. Die auf drei Standorte (Gießen, Thale und Mexiko) verteilten Spezialisten können anspruchsvolle Präzisionsteile, die üblicherweise durch mehrstufige Komplettbearbeitung (Bohren, Fräsen, Drehen) auf CNC-Bearbeitungszentren in reproduzierbarer Genauigkeit gefertigt werden, in Großserie herstellen. Dies geschieht zu günstigeren Teilekosten, als es durch die mechanische CNC-Bearbeitung möglich wäre; hierfür müssten entsprechende Maschinen- und Personal-Kapazitäten bereitstehen. Deshalb lautet die technische und wirtschaftliche Alternative dazu Pulvermetallurgie. In diesem Bereich spielt Schunk Sintermetalltechnik mit insgesamt mehr als 900 Mitarbeitern und einem Umsatz von jährlich rund 140 Millionen Euro eine führende Rolle.

Schunk deckt alle Prozessschritte ab - von der Produktentwicklung über das Prototyping, den Werkzeugbau für die Serienwerkzeuge, die Serienproduktion bis zur Lieferung der Qualitätsteile. Das Unternehmen ist auch Lieferant für die Automobilindustrie in vielen Anwendungsbereichen, etwa für Motoren, Sitzverstellungen, Sensoren/Aktuatoren sowie Brems- und Sicherheitssyteme. Das Werk in Heuchelheim ist spezialisiert auf kleine bis mittlere Präzisions-Sintermetallteile, die mit Presskräften bis 1.600 Kilonewton herzustellen sind, der Standort Thale indes befasst sich mit Teilen, die Presskräfte von mehr als 1.600 Kilonewton erfordern. In Heuchelheim werden pro Jahr mehr als 8.000 Tonnen Metallpulver in 154 Pressen und 35 Sinteröfen verarbeitet. Sämtliche Prozessschritte werden von einem ausgeklügelten und konsequent auf die hohen Anforderungen der Kunden sowie der eigenen Qualitätssicherungs-Philosophie begleitet. Damit sollen bereits im Ansatz fehlerhafte Teile zuverlässig vermieden werden. Ein wichtiger Schritt im Prozess ist die Kalibrierung von Bauteilen nach dem Sintern und Gleitschleifen. Dafür stehen spezielle mit Kalibrierwerkzeugen und Schüttgut-Teilezuführungen versehene Pressen parat.

Anzeige

Kombinierte Ausricht- und Zuführanlage

Für ein neues in sechs Varianten in Millionen Stückzahlen zu produzierende und damit auch zu kalibrierende Bauteil eines Kunden favorisierte Schunk eine hochautomatisierte Sortier- und Vereinzelungs-Zuführlösung mit integrierter Positions-Prüfung und abschließender Lageorientierung. Damit sollte eine bessere Auslastung der Kalibrierpresse erreicht werden. Die Stückzahlsteigerung von gut 1,3 Millionen Bauteilen auf künftig bis zu drei Millionen Teilen sollte möglichst ohne weiteres Investment in Pressen und Werkzeuge bewältigt werden können. Hier fand Schunk als Partner für das Automatisierungsprojekt die Firma CRG in Rieschweiler-Mühlbach, das Afag-Handlingmodule verwendete, um die kombinierte Ausricht- und Zuführanlage für insgesamt sechs verschiedene Sintermetall-Bauteile leistungsgerecht und produktiv zu gestalten. Es wurden für die einzelnen Handhabungs-, Sortier- und Vereinzelungsschritte entsprechende Portal-, Linear-, Dreh-, Greif-, sowie kombinierte Drehgreif-Module konstruktiv integriert. In jeder Station der Sortier- und Vereinzelungsanlage mit integriertem Kamerasystem zur gleichzeitigen Bauteil- und Positionskontrolle sowie anschließender Lageorientierung sind je nach Prozess einzelne oder kombinierte Handlingmodule eingesetzt.

Handlingsystem mit Kamera verknüpft

Die zu kalibrierenden Bauteile gelangen mittels der Hub-/Kipp-Einrichtung zunächst in einen Vibrationsförderer. Von dort werden sie in einer Linear-Zuführschiene transportiert, mittels Kamerasystem geprüft und bezüglich der Lage erfasst. Per Kombination aus Übernahme-, Schwenk- und Übergabe-Handling erfolgen dann die Entnahme, Lageorientierung, Vereinzelung und Übergabe in einen Rundschaltteller mit vier Schaltpositionen, der mit vier (Schnellwechsel-)Aufnahmen bestückt ist. Die Bauteile werden dann mit einem weiteren Kamerasystem erfasst, und die aktuellen Daten zum Bauteil und zur Lage werden ausgewertet. Dann folgt eine endgültige Lageorientierung des Bauteils durch ein Kombi-Handling aus Linear-/Hub- und Drehgreif-Modulen. Nachdem der Rundschaltteller die nächste Position eingenommen hat, wird mit einem Pick-and-Place-Handlingsystem die Übergabe aus der Rundschalttelleraufnahme in das Nest für die Beschickung des Kalibrierwerkzeugs durchgeführt. Bauteile, die vom zweiten Kamerasystem als fehlerhaft oder nicht lagerichtig positioniert erkannt worden sind, werden über eine Handlingkombination aus Linear- und Drehgreifmodul in einen Ausschussbehälter entsorgt. Damit geschieht das gesamte Handling zur Bauteil-Ausrichtung und zur Beschickung der Kalibrierpresse vollautomatisch; das sorgt für eine hohe Prozesssicherheit. Die optimale Kombination aus pneumatische Linearmodulen und elektrischen Drehgreifmodulen ermöglicht es, die Ausricht- und Beschickungsanlage ohne große Umrüstungen auf die verschiedenen Bauteil-Typen umzustellen.

pb

Anzeige

Das könnte Sie auch interessieren

Anzeige

Wendelförderer

Völlig neue Töpfe

Wendelförderer werden als Zuführsysteme für Montage- oder Bearbeitungsprozesse genutzt. Dabei gelangen zumeist Kleinteile aus einem Fördertopf über einen Rüttelvorgang und eine Wendelbewegung nach oben auf eine Linearstrecke, wo sie nach dem...

mehr...

Positioniersystem LLZE 60

Für reine Räume

Aus dem Hause Bahr kommt das Positioniersystem LLZE 60 mit kompletter Edelstahlummantelung speziell für Reinräume, etwa in der Lebensmittel und Medizintechnikindustrie. Es lässt sich leicht reinigen und entspricht den hohen Hygienestandards in...

mehr...
Anzeige

Picocell

Gut zugänglich

Vom bis dato immer noch weitgehend unerfüllten Traum zu produktionstechnischer Realität: Mit der standardisierten Basismaschine Picocell stellt der Montagetechnik-Spezialist LAS Lean Assembly Systems in Korb den Anwendern eine Komplettlösung im...

mehr...
Anzeige

Highlight der Woche

Trays oder KLTs direkt vom Bodenroller palettieren

Das Palettiersystem der SAST-Serie von Hirata ist besonders kompakt und benötigt nur eine geringe Standfläche. Es palettiert und depalettiert Trays oder KLTs direkt von handelsüblichen Bodenrollern.

Zum Highlight der Woche...
Anzeige
Anzeige

Highlight der Woche

Läger optimal planen
Die Planung staplerbedienter Palettenläger stellt eine große Herausforderung dar, gilt es doch, den Zielkonflikt aus Lagergröße bzw. Stellplatzanzahl, Umschlagleistung und Investitionsaufwand bestmöglich aufzulösen. Das Kompetenzzentrum Fabrikplanung der Hinterschwepfinger Gruppe unterstützt mittelständische Unternehmen bei der idealen Auslegung von staplerbedienten Lägern und Logistikzentren.

Zum Highlight der Woche...

Handlingmodule

Geschickt kombiniert

Systemintegratoren automatisieren Teile-HandlingModulare Handlingsysteme heben bei der Produktion mechanischer Präzisionsteile schlummernde Reserven. Beispiel: Eine hochflexible Fünf-Stationen-Bearbeitungsanlage von PB-Automation, bestückt mit...

mehr...