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Roboter – Orchester-Harmonie

Roboter montieren KurbelraumkernpaketeOrchester-Harmonie

Roboter montieren Kurbelraumkernpakete. Das Unternehmen Neue Halberg-Guss produziert in Saarbrücken und Leipzig Zylinderkurbelgehäuse, Zylinderköpfe für industrielle Motoren aus Gusseisen und gegossene Kurbelwellen. Kuka-Roboter übernehmen die vollautomatische Montage.

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Roboter montieren Kurbelraumkernpakete: Orchester-Harmonie

Die Produktpalette bei Neue Halberg-Guss umfasst filigrane Dreizylinderblöcke für Pkw und großvolumige V8-Aggregate für Nutzfahrzeuge. Hinzu kommen Lagertunnel aus Sphäroguss sowie Bedplates aus Aluminium. Kunden sind Automobil- und Nutzfahrzeughersteller wie VW, Daimler, BMW, Audi, MAN, Scania oder Iveco. Für die Kurbelraumkernpaket-Montage hat das Unternehmen im Werk Saarbrücken nach einer Automationslösung zur Komplettmontage gesucht und setzt nun auf eine stattliche Roboteranlage: 25 Kuka-Maschinen sorgen für einen vollautomatischen, präzisen Ablauf aller Montageschritte. Die Kernpakete werden parallel auf zwei Anlagen gefertigt – also mit insgesamt 50 Robotern.

Kompaktes Zellenkonzept
„Als erfahrener und kompetenter Entwicklungspartner begleiten wir unsere Kunden von der Produktidee bis zur Serienreife. Kernpakete so zu konstruieren, dass sie vollautomatisch montiert werden können, ist dabei eine besondere Herausforderung“, erklärt Peter Koch, Projektleiter bei Neue Halberg-Guss. Die roboterbasierte Automatisierung sei dabei die flexibelste, produktivste und qualitativ beste Lösung. Für die Kurbelraumkernpaket-Montage sollten maximal drei verschiedene Robotergrößen zum Einsatz kommen. Diese mussten für die besonderen Bedingungen in der Gießerei-Umgebung gerüstet sein und außerdem ein kompaktes Zellenkonzept ermöglichen. Kuka hatte hierfür die passenden Lösungen. Die Modelle KR 300 R2500 ultra F aus der Quantec-Serie sowie die Kleinroboter Agilus und der KR 5 arc sind nun im Einsatz. Bei der Neuen Halberg-Guss harmonieren die Roboter wie Mitglieder eines Orchesters. Insgesamt zwölf KR 300 R2500 ultra F, 11 KR 5 arc und zwei KR 6 R900 sixx montieren seit 2013 vollautomatisch die Kurbelraumkernpakete.

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Automatische Montage an Drehtischen
Die Montageprozess beginnt mit KR-Quantec-Foundry-Robotern. Sie entnehmen den kompletten Kernsatz – bestehend aus Wassermantel, Ausgleichswellen, Kanalkerne, Wasserpumpenkern, Thermostatkern, Radkern, Kurbelraumkerne – und einen Sohlekern aus der Kerngießmaschine und legen diese auf dem Drehtisch eins und zwei ab. Diese Tische drehen anschließend um 180 Grad zu den kleineren KR-5-arc-Robotern. Im nun folgenden Teil-Montage- und Entgrat-Prozess haben die flexiblen KR-5-arc- und KR-Agilusd-Roboter ihren Einsatz – sowohl über Kopf, seitlich am Sockel und stehend. Sie entgraten, montieren den Thermostatkern und setzen in höchster Präzision Bohrungen an der Wasserpumpe, am Rad- und Kurbelraum, am Wassermantelkern und am Kurbel- und Sohlekern. Nachdem die beiden Drehtische wieder in die Ursprungsposition zurückgedreht haben, nehmen drei weitere Roboter aus der Quantec-Serie die Einzelkerne auf und legen sie auf den dritten Drehtisch mit Teilmontage ab. Nach einer weiteren 180-Grad-Drehung stellen zwei weitere KR-300-Roboter das komplett montierte Paket ab. Der nächste Roboter entnimmt das Paket und fährt mit ihm unter die stationäre Schraubstation. Nach dem Verschrauben legt der Sechsachser es auf den vierten Drehtisch, der das komplett montierte Paket zu der Schlichtezelle dreht. Dort angekommen nimmt ein KR 300 das Paket auf und taucht es in die Schlichte. Durch Schwenken und Drehen stellt er den gleichmäßigen Auftrag der Schlichte sicher und lässt das Paket anschließend abtropfen.

Da der Schlichtevorgang mit 90 Sekunden länger dauert als die Komplettmontage der Kernpakete (60 Sekunden), sind zwei Schlichteroboter gleichzeitig im Einsatz, die so ideale Taktzeiten garantieren. Anschließend wird das geschlichtete Paket zurück auf den Drehtisch abgelegt und abermals um 90 Grad zu einer manuellen Kontrollstation gedreht. Nach der Freigabe durch den Werker nimmt der letzte Roboter im Ensemble die Kernpakete auf und legt sie in einem Regal mit acht Plätzen ab. Sind diese alle mit nassen, geschlichteten Kernpaketen befüllt, werden die Regale in den Trockenofen gefahren, bevor die fertigen Produkte ihren Platz im Hochregallager einnehmen.

Durchdachtes Zusammenspiel
Mit den Modellen KR300 R2500 ultra F setzt der Anwender auf Foundry-Experten. Die Roboter der Produktfamilie KR Quantec ultra haben eine hohe Traglast bei größter Leistungsfähigkeit und schlanker Bauform. Sie passen gut für das Handling schwerer Bauteile und das Bearbeiten mit höchster Genauigkeit. In der Foundry-Ausführung haben die Roboter eine schlagzähe, korrosionsbeständige sowie säure- und laugenresistente Foundry-Hand, die Schmutz und Staub widersteht und kurzfristig Temperaturen bis 180 Grad Celsius aushält. Die KR 5 arc Roboter und die KR-Agilus-Modelle überzeugen im Montageprozess durch höchste Präzision, Flexibilität und Geschwindigkeit. Dabei können die Robotertypen aus dem Kleinrobotersegment und dem niedrigen Traglastbereich platzsparend verbaut werden. pb

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