Greifersysteme

End-of-Arm-Kompetenz

Plug-&-Work beim Sandkernhandling. Schunk bringt mit einbaufertigen Individualgreifern Flexibilität und Wirtschaftlichkeit im Anlagenbau der Automotive-Industrie.

Das Komplettpaket aus innerem Kernpaket und Seitenkernen wiegt rund 70 Kilogramm. Mit dem Schnellwechselsystem SWS lassen sich die Greifer in Sekundenschnelle wechseln und mit Energie und Signalen versorgen. (Foto: Schunk)

Wenn Produktionsanlagen für die Automotive-Industrie mit einem anwendungsspezifischen Teilehandling ausgestattet werden, sind bei Anlagenbauern und Systemintegratoren schnell die Personalkapazitäten in der Konstruktion ausgeschöpft. Einbaufertige, kundenspezifische Greifsysteme von Schunk bieten eine Alternative. Sie sparen Zeit, schaffen freie Kapazitäten fürs eigentliche Projekt und vereinen funktionsspezifisches Know-how. Laempe & Mössner, Weltmarktführer für Kernmachereitechnologien in der Gießereiindustrie, nutzt die Plug-&-Work-Lösungen von Schunk sogar bei Großprojekten.

So individuell wie die Sandkerne, so individuell sind auch die Greifer, mit denen sie gehandhabt werden. Lange Zeit hat Laempe & Mössner auf Greifer der Marke Eigenbau gesetzt. Zu einem Umdenken kam es, als die Nachfrage nach Laempe-Kernschießanlagen kontinuierlich stieg und die Kapazitäten in der Konstruktion nicht mehr für Anlage und Automation ausreichten. Aus der Not wurde eine Tugend: Schnell wurde deutlich, dass der Zukauf komplett vormontierter, anwendungsspezifischer Greifer bei Schunk Vorteile bringt. Am Beispiel eines Kernfertigungszentrums für Motorblöcke wird dies deutlich: Die Anlage umfasst insgesamt zehn Maschinen und mehr als 30 Roboter. Allein in der zweiten Ausbaustufe wurden 20 anwendungsspezifische Greifsysteme geliefert. "Das war ein gewaltiges Projekt", so Alexander Rünzi, Projektleiter bei Laempe & Mössner. "Allein mit den Greifsystemen hätten wir unsere Konstruktion über Monate hinweg ausgelastet." Stattdessen ging man einen anderen Weg: "Wir haben die Greiftechnik jemandem gegeben, den wir kompetent dafür halten."

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Das war Schunk als Kompetenzführer für Spanntechnik und Greifsysteme: Mehr als 2.000 Standard- und kundenspezifische Greifsysteme realisiert das Unternehmen im Durchschnitt pro Jahr. Das mit mehr als 4.000 Komponenten weltweit größte standardisierte Greiftechnik-Programm und die einzigartige End-of-Arm-Kompetenz bieten gute Voraussetzungen für robuste, langlebige und zuverlässige Lösungen. "Wir haben jemanden gesucht, der in der Lage ist, die Komplexität unserer Aufgaben mit einem überschaubaren Betreuungsaufwand zu durchschauen", erklärt der Projektleiter. "Nach Abschluss der zweiten Ausbaustufe können wir mit Fug und Recht sagen: Das Projekt hat wunderbar funktioniert." Entstanden ist ein komplettes, automatisiertes Kernfertigungszentrum mit zwei identischen Linien inklusive Schlichtezelle, Trockenofen und Ausschleusung zum Hochregallager.

Hier waren kreative Lösungen gefragt
Wesentliche Herausforderungen bei der Konstruktion der Greifsysteme fürs Sandkernhandling sind das Gewicht, die Störkontur und die Tatsache, dass die Kerne nur an bestimmten Positionen gegriffen werden dürfen. Es sind sehr viele Randbedingungen zu berücksichtigen, von der Größe der Montagetische über die vorhandenen Stichmaße bestehender Anlagenteile bis hin zur Größe der Transportpaletten und dem nutzbaren Raum im Trockenofen. Hinzu kommt, dass die Kerne selbst sehr große Unterschiede aufweisen: Es gibt leichte und schwere Kerne, manche brechen leicht durch oder sind schwierig zu handhaben. Zunächst wurden daher bei jedem Greifer Ideen gesammelt, wie das Handling zu bewerkstelligen ist. Schunk hatte hierfür jeweils passende Ideen. Standardmodule wie der leistungsdichte Universalgreifer PGN-plus mit patentierter, präzisionsgeschliffener Vielzahnführung, der abgedichtete Zwei-Finger-Großhubgreifer PSH, der modular aufgebaute Großhubgreifer PHL oder der robuste Schwerlastgreifer SPG 100 bieten für die Anwendung gute Voraussetzungen. Wo der Standard an Grenzen stieß, hat Schunk entsprechend angepasst. Während Laempe seine Greifer in der Regel aus geschweißten Stahlrahmen und individuell zugeschnittenen Blechen fertigte, wurden die Greifer von Schunk weitgehend im Aluminiumbau realisiert. Der Vorteil: Es werden vorwiegend geschraubte Standardkomponenten verwendet, die sich mit ihren Subfunktionen bereits bewährt haben und kurzfristig lieferbar sind. Im Falle eines Crashs beziehungsweise bei Änderungen am Sandkern lassen sich die Greifer daher vergleichsweise einfach instand setzen oder umbauen.

Völlig neu war bei dem Projekt das Prinzip der Roboterprogrammierung mit Offset-Bolzen. Hierfür wurden die Greifer und Werkzeuge mit speziellen Abstandsbolzen ausgestattet, die eine ähnliche Funktion erfüllen wie Teachspitzen. Statt den Bahnverlauf des Roboters mühsam per Augenmaß auszutarieren, reichte es, die Bolzen aufeinanderzufahren - schon waren sämtliche Distanzbereiche korrekt berücksichtigt, und bereits der erste Sandkern-Schuss passte. Auf diese Weise sank der Programmier- und Inbetriebnahmeaufwand.

Mechatronisches Greifen in Gießereien
Dass künftig auch in Gießereien der Einsatz mechatronischer Module an Bedeutung gewinnen wird, zeigt die Verwendung mechatronischer Module in servoelektrischen Kübelachsen. Es gibt Applikationen, bei denen über 360 Grad oder sogar endlos gedreht werden muss. Das ist mit pneumatischen Modulen aufwändig. In den Kübelgreifern der Schlichtezelle sind daher mechatronische Komponenten verbaut, um die Kerne einige Male rotieren zu lassen bis diese nicht mehr tropfen. Laempe & Mössner sieht in der Mechatronisierung der Greifsysteme ein großes Potenzial. Allein über die Einsparung der Druckluft ließen sich deutliche Kosteneffekte erzielen. Hinzu käme ein höheres Maß an Flexibilität, Möglichkeiten der Fernwartung und weitere Vorteile.  pb

Halle 1, Stand 1501

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