Lineartechnik

So geht Blechhandling platzsparend und wirtschaftlich

Im Handumdrehen von der Palette bis zur Presse: Die neue Blechhandling-Anlage bei Pietec Feinwerktechnik wurde mit wirtschaftlicher Lineartechnik umgesetzt.

Nicht für jedes Automatisierungsprojekt sind Roboter optimal geeignet, insbesondere bei höheren Anforderungen hinsichtlich Dynamik, Reichweite, Tragfähigkeit oder Bauraum ist eine Kombination von Linearbewegungen sowohl technisch als auch wirtschaftlich oft die bessere Wahl. Für Automatisierer wie die KUK-Automation GmbH aus Beckum stehen daher immer die Applikationsanforderungen im Vordergrund. „Bei jedem Projekt führen wir Vorabanalysen, Berechnungen sowie Simulationen durch und können so dem Kunden die für ihn passende Lösung anbieten – seien es Robotersysteme, Lineartechnikkonzepte oder ein Zusammenspiel beider Technologien“, betont Geschäftsführer Dipl.-Ing. André Röttger.

Die KUK-Automation GmbH wurde 1990 am Standort Beckum (NRW) gegründet und ist auf komplexe Aufgaben der Automatisierungstechnik spezialisiert. Mit ihrem Motto „Alles aus einer Hand: Vom Engineering bis hin zur kompletten Maschine“ haben sich die Nordrhein-Westfalen längst erfolgreich als Sondermaschinenbauer am Markt etabliert und liefern weltweit Anlagen für unterschiedlichste Branchen, unter anderem Automobilindustrie, Medizintechnik, Kunststofftechnik und Landtechnik. Zum Kundenstamm gehört auch die Pietec Feinwerktechnik, ein Systemlieferant für Einzelteile, Baugruppen und vollständige Geräte mit Schwerpunkt Feinblech. Das mittelständige Familienunternehmen aus Bad Wünnenberg-Haaren (Kreis Paderborn) war zwecks Realisierung einer neuen Blechhandling-Lösung an KUK-automation herangetreten. Die Entnahme der auf Europaletten angelieferten Rohteilbleche sowie der Transfer zur Presse und die Handhabung der Fertigteile sollten automatisiert werden.

Die Herausforderung: Wenig Platz, lange Verfahrwege, kurze Taktzeit

Dabei stellte vor allem der Abstapelungsbereich die Ingenieure und Techniker von KUK automation vor besondere Herausforderungen, denn hierfür stand nur sehr wenig Bauraum zu Verfügung. Auch sollten große Entfernungen (teilweise über vier Meter) überbrückt, eine kurze Taktzeit (120 Bleche pro Stunde) gewährleistet sowie eine breite Vielfalt an Bauteilvarianten abgedeckt werden. Was das Handling der Rohteilstapel und die Zuführung der circa drei Kilo schweren Bleche zur Beölungsstation betrifft, fiel die Wahl daher auf Lineartechnik. „Ausschlaggebend war vor allem das Platzangebot. Aber auch die höhere Dynamik von Linearachsen sowie die Vorteile in Bezug auf die flexible Gestaltung der Greifer spielten eine Rolle. Ein Roboter wäre an dieser Stelle einfach unwirtschaftlich gewesen“, erklärt Dipl.-Ing. André Röttger. Ganz anders bei den nachgelagerten Prozessen (Einlegen der geölten Bleche in die Presse und Ablegen der Fertigteile). Diese werden von einem Roboter erledigt.

Partner aus Überzeugung

Die Auslegung des Achssystems hat die Firma Rollon übernommen. Rollon gehört zu den weltweit führenden Komplettanbietern für Lösungen im Bereich der Lineartechnik und bietet eines der umfassendsten Sortimente an Linearführungen, Teleskopauszügen und Linearachsen. Mit seinem vielfältigen Automationsportfolio, seiner hohen Entwicklungskompetenz sowie seiner langjährigen Erfahrung ist der Lineartechnikspezialist in allen Branchen zuhause und wird jeder Anforderung gerecht. Im Fokus stehen dabei vor allem kundenspezifische Lösungen, die für den jeweiligen Anwendungsfall maßgeschneidert werden. Mit KUK-automation verbindet Rollon seit vielen Jahren eine enge Partnerschaft. „Wir arbeiten aus Überzeugung mit Rollon und haben bereits etliche Projekte gemeinsam realisiert – von Medizintechnik über Automobilindustrie bis hin zu Umwelttechnik. Als Sondermaschinenbauer benötigen wir oft individuelle Lösungen. Rollon ist in diesem Bereich hervorragend aufgestellt und bietet zudem einen ausgezeichneten Service und weltweiten Support“, so Dipl.-Ing. André Röttger und ergänzt: „Anfangs hatten wir mal überlegt, ob wir die Achsen nicht selber bauen. Das Know-how und die Fertigungsprozesse hätten wir. Doch wir haben uns dagegen entschieden, denn unsere Kernkompetenz liegt im Handling. Und: Mit Rollon haben wir einen zuverlässigen starken Partner im Achs-Handling-Bereich an unserer Seite. Auch unsere Kunden sind begeistert, wenn sie hören, dass wir mit Rollon zusammenarbeiten.“

XYZ-System für das Blechhandling

Das 3-Achssystem für das Blechhandling bei der Pietec-Feinwerktechnik besteht aus zwei parallel angeordneten Linearachsen mit einer Länge von 4.176 mm (X-Achse), einer 2.021 mm langen Y-Achse sowie einer Z-Achse, die sich über 2.280 mm erstreckt. Zum Einsatz kommt eine Kombination aus den Smart-Serien E-Smart (X-Achse) und R-Smart (Y-Achse) im Zusammenspiel mit der Modline-Serie ZCH als Z-Achse.

Bei der Modline ZCH handelt es sich um biegesteife Systeme, die speziell für vertikale Bewegungen bei Gantry-Bauweise entwickelt wurden. Sie verfügen über selbsttragende Aluminium-Strangpressprofile und zeichnen sich durch hohe Verfahrgeschwindigkeiten, geringe Geräuschentwicklung sowie einen niedrigen Verschleiß aus. Darüber hinaus garantiert das kugelumlaufgeführte Doppelschienensystem mit vier Führungswagen eine hohe Steifigkeit und Tragfähigkeit – Features, die aufgrund der Last, der Dynamik sowie der relativ langen Z-Achse bei der PIETEC-Anlage von essentieller Bedeutung waren. So ist die eingesetzte ZCH100-Achse deutlich steifer und tragfähiger als die größte Z-Achse der Smart-Serie, die S-Smart 80. Von Vorteil ist außerdem, dass die Modline so konstruiert ist, dass sie unkompliziert mit der R-Smart, die im vorliegenden Anwendungsfall als Y-Achse dient, verbunden werden kann.

Maximale Leistung bei hoher Wirtschaftlichkeit

Die Stärke des Smart-Systems liegt in seiner einfachen, aber äußerst effektiven Konstruktion. Dank ihrer hohen Leistungsfähigkeit und ihres sehr guten Preis-Leistungs-Verhältnisses haben sich die zahnriemenbetriebenen Achsen bereits in vielen Fällen als ideale Basis für individuelle Mehrachssysteme bewährt. Die in der Blechhandling-Anlage verbaute R-Smart 160SP6 weist durch das rechteckige Aluminiumprofil eine hohe Eigensteifigkeit auf, sodass sie freitragend auf die beiden E-Smart-Achsen angebaut werden konnte. Die parallel angeordneten Führungssysteme in X-Richtung ermöglichen außerdem die Aufnahme hoher Momente durch die R-Smart. Auch bei der X-Achse setzten sich die Rollon-Experten intensiv mit den Anforderungen der Applikation auseinander. So konnte dank der Vielzahl an Schlitten-Varianten im Rollon-Portfolio statt der größeren E-Smart 100SP2 auf die kleinere E-Smart 80SP3 zurückgegriffen werden. Das wirkt sich positiv auf Bauraum und Kosten aus.

Aktuell ist die Blechhandling-Anlage auf fünf Blech-Varianten ausgelegt, weitere sind in Planung. „Dank der Linearachsen ist das System sehr flexibel. Kommen zusätzliche Varianten hinzu, können wir die Struktur durch einfache Modifikationen am Greifer schnell für neue Szenarien fit machen“, erläutert Dipl.-Ing. André Röttger. Auch mit den Rollon-Achsen ist der Geschäftsführer zufrieden: „Sie sind kostengünstig, schnell, robust und einfach zu verbauen.“

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