Baukastensystem für alle Fälle

Effizientes Greifersystem fürs Blech-Handling

Das Werk der Thyssen Umformtechnik + Guss GmbH in Bielefeld-Brackwede fertigt Preßteile für Fahrgestelle, Fahrwerke sowie Karosserieteile für fast alle namhaften Automobilhersteller. Einen Großteil der tiefgezogenen Karosserieteile wie Türen, Dächer, Chassis und Achsaufhängungen findet man in den LKWs und Transportern von DaimlerChrysler, VW, Ford und anderen. Des weiteren gehen auch Feinblechpreßteile für PKWs in Außenhautqualität, beispielsweise für den Passat, von Bielefeld zu den Automobilfirmen. Das heißt, das Spektrum der Fertigung ist ausgesprochen breit. Das Einstellen der Pressen auf die unterschiedlichen Produkte gehört somit zur alltäglichen Routine.

23. März 2001

Ein breites Sortiment an Preßteilen zu fertigen, bedeutet jedoch nicht nur Pressenwerkzeuge entsprechend des Produktionszyklusses auszutauschen, auch die Handhabungseinrichtungen sind stets auf die neuen Formteile auszurichten. Folgerichtig braucht eine flexible Produktion flexible Handhabungseinrichtungen. In diesem Bereich sind Roboter derzeit sicher konkurrenzlos.

Zum schnellen und effizienten Ausrichten leisten des weiteren Greifwerkzeuge von Bilsing Automation aus Attendorn einen erheblichen Beitrag. Doch die Greiferwerkzeuge dieses Spezialisten erlauben nicht nur schnelles Einrichten; Rationalisierungseffekte beim Nutzer ergeben sich darüber hinaus durch den Leichtbau der Greifer und durch ein effizientes Saugersystem.

Pressenlinie im Modernisierungsprozeß

Der Modernisierungsprozeß der siebenstufigen Pressenlinie begann in der Thyssen Umformtechnik und Guss GmbH im Werk Brackwede mit einer neu installierten Platinenzuführung. Sie zeigt, wie Roboter die Anlagentechnik vereinfachen und die Zuführung der Bleche zum Umformen produktiv und zuverlässig gestalten.

Den technologischen Ablauf erläutert der Leiter der Fertigung Karosserie, Dr.-Ing. Benedikt Laackman: „Der Platinenlader besitzt zwei Entstapelnester. Beide Nester lassen sich unabhängig voneinander herausfahren und neu bestücken. So kann der Roboter pausenlos, also ohne Taktzeitverlust arbeiten.“

„Spreizmagnete und eine Doppelblech-Kontrolle sorgen dafür“, so Dr. Laackman weiter, „daß der Roboter über seinen Bilsing-Greifer jeweils nur eine Platine aufnimmt, um sie auf ein Magnetband zu setzen. Die Ladehöhe eines Stapelnestes ,ertastet‘ sich der Roboter über einen am Greifer installierten Höhensensor. Mit einer definierten Geschwindigkeit fördert das Magnetband das abgesetzte Blech zu einer Waschmaschine, welche die Platine sauber einem frei programmierbaren Sprühbeöler übergibt. Der sprüht die Platine oben und unten mit einem sehr feinen, gleichmäßig verteilten Ölfilm ein. Nach dem Ölen geht& pos;s auf ein Zentrierband. Dort erfassen zwei Kameras die exakte Platinenlage. Das heißt, die Platine wird nicht mehr mechanisch über Anschläge zentriert, sondern die Platinenlage wird optoelektronisch erfaßt. Das Rechnersystem teilt dem Roboter die entsprechenden Koordinaten dieser Lage mit. So kann er die Platine exakt aufnehmen und sie genau positioniert in das Pressenwerkzeug einlegen“, hebt Dr. Laackman hervor. Beeindruckend ist die Geschwindigkeit des Umschlags der geölten Platinen, auffallend aber auch die geringe Anzahl an Saugern am Bilsing-Greifer. Welches Geheimnis steckt dahinter?

Effiziente Sauger

Bilsing-Sauger erreichen im Vergleich zu herkömmlichen Saugern deutlich höhere Haltekräfte an den Blechen bei gleichem Unterdruck. Das „Geheimnis“ verrät Alfred Bilsing: „Es ist die besondere Gestaltung sowie die sorgfältige Auswahl des Materials. Beispielsweise zeigt sich die verwendete Gummimischung resistent gegen alle im Automobilbau verwendeten Öle und Fette. Zu den konstruktiven Besonderheiten gehören die sogenannten Bremsstege, mit denen die großflächig gestalteten Sauger ausgestattet sind.“ Zwischen diesen Bremsstegen bieten die Bilsing-Sauger einen definierten Raum. Der nimmt das von den Bremsstegen weggedrückte Öl auf. Das heißt, die Bremsstege der Bilsing- Sauger haften trocken am Blech. Das erhöht den Halt und ermöglicht es, mit hohen Taktfrequenzen zu fahren, ohne daß sich die Sauger auf dem Blech verschieben. Nicht zuletzt bedeutet das: Bilsing-Greifer realisieren einen Qualitätsumschlag. Das trockene Greifen geölter Bleche hat zweitens den Effekt, mit nur wenigen Saugern auszukommen. Genau dieser Effekt gehört zu jenen Säulen, auf den der insgesamt technisch wie kommerziell attraktive Bilsing-Greiferbaukasten beruht.

Das Bilsing-Greifersystem zeichnet sich darüber hinaus durch die Verwendung eines besonders leichten, aber stabilen Werkstoffs aus. Dabei handelt es sich um ein titanhaltiges Aluminium.

Komfortabler Greiferbaukasten

Dieses System ist konsequent modular aufgebaut: An einem einzelnen Trägerrohr befindet sich auf der einen Seite ein standardisiertes Schnellkupplungssystem, das auf einfachste, sicherste und schnellste Weise die Verbindung zu einem Roboterarm oder zu Saugerbalken, wie man sie in Großraum-Saugertransferpressen findet, herstellt. Man braucht dazu nur den Spannbügel umzulegen und die Schnellkupplung ist entriegelt. Ein Griff, und das Tooling läßt sich mühelos entnehmen. Mit einem zweiten Griff ist der neue Saugergreifer in das Schnellkupplungssystem gesetzt. Mit dem Umlegen des Spannbügels ist der ausgetauschte Saugergreifer fest verriegelt.

Am anderen Ende des Trägerrohrs sind Schwenkarme installiert, die die innovativen Bilsing-Sauger tragen. Diese Schwenkarme, aber auch die Saugerklemmblöcke sind lösbar befestigt. Mit einem einfachen Zehner-Inbusschlüssel lassen sich sowohl die Sauger als auch die Schwenkarme am Trägerrohr genau auf das zu handhabende Blechteil einstellen. Sowohl die Voreinstellung an einer Try-out-Presse als auch die Feinsteinstellung an einer Produktionspresse erfolgt damit in denkbar komfortabler und entsprechend schneller Weise. Auch das Auswechseln von defekten oder abgenutzten Komponenten wird damit zu einer schnellen und mühelosen Prozedur. So stellte Dr. Laackman fest: „Es ist wohl kein Wunder, daß die Schlosser gern mit diesem Greifersystem arbeiten. Auf diese Weise hat sich aber auch zu der großen Flexibilität, die unsere hydraulischen Pressen bieten, eine hohe Flexibilität der Robotergreifer gesellt.“

Mehrere Faktoren, vor allem ein hoher Forschungs- und Entwicklungsaufwand, haben den Bilsing-Greiferbaukasten zu einem denkbar leichten Tooling gemacht. Sehr innovativ das titanhaltige Aluminium. Zur diesjährigen Hannover Messe gab& pos;s noch eine weitere Gewichtsreduzierung durch magnesiumhaltige Werkstoffe sowie durch weiter optimimierte Geometrien mit einem hohen Anteil an Hohlräumen. Nun kommen wieder die innovativen Sauger ins Spiel. Sie haben dazu beigetragen, daß pro Greifer insgesamt, verglichen mit herkömmlichen Saugern, weniger Sauger gebraucht werden. So braucht jeder Saugrahmen nur wenige Schwenkarme. Deshalb sind diese Saugergreifer so leicht geworden, daß sie den Einsatz von Robotern mit einer Tragfähigkeit ermöglichen, die sich stark an der zu handhabenden Blechteilmasse orientiert.

Aufrüstbare Greifer

Das innovative, leicht handhabbare Kupplungssystem stellt nicht nur die mechanische Verbindung zwischen Roboterarm und Greifern her, sondern auch die elektrischen, elektronischen und pneumatischen Verbindungen. Auf diese Weise lassen sich diese Greifer problemlos mit zusätzlichen Funktionen, wie beispielsweise mit einer Doppelblechabfrage, aufrüsten.

Universeller Einsatz

Oft aber sind für den Verkettungsprozeßkomplizierte Bewegungen zu absolvieren: Ein spezieller Greifer kippt das Blechteil schon während der Roboterbewegung von einer zur nächsten Presse an. So spart man erstens Zeit, zweitens verringert sich der steuerungstechnische Aufwand für diese überlagerten Bewegungen. Diese zusätzliche Achse im Greifer sorgt also nicht nur für eine Erhöhung der Produktivität, sie ist gleichzeitig ein Beitrag zur sicheren Fahrweise, zu einer höheren Verfügbarkeit.

Die universellen Einsatzmöglichkeiten dieses Greifer-Baukastensystems zeigen sich auf vielfältige Weise: Diese Greifer sind für alle Robotertypen mit entsprechender Tragfähigkeit geeignet, aber auch für die unterschiedlichsten linearen Transfereinrichtungen von Pressenstraßen und selbstverständlich auch für Saugerbalken, die die Verkettung innerhalb von Großraum- Saugertransferpressen übernehmen.

Intelligent organisierter Service

„Bei Aluminiumblechen“, erläutert Alfred Bilsing, „installieren wir großflächige Sauger mit entsprechenden Bremsstegen und sehr niedriger Shore- Härte.“

Sicheres Festhalten ist nicht zuletzt bei Handhabegeräten gefragt. Auch hier bietet der Bilsing-Greiferbaukasten vielfältige Möglichkeiten bei höchster Zuverlässigkeit.

Da sich die Anzahl der Einzelteile des verschraubten Greifers auf ein Minimum reduziert hat, stellt sich geradezu auf die natürlichste Weise eine hohe Verfügbarkeit ein. Dennoch sind insbesondere Sauger, Federn, Klemmstücke und in einem deutlich geringeren Maße auch Schwenkarme einem natürlichen Verschleiß ausgesetzt. Damit die Verschleißteile für die Pressenwerker stets 100prozentig zur Verfügung stehen, bietet Bilsing Automation allen Firmen an, Ersatzteilautomaten aufzustellen. In einer Reihe von Preßwerken großer Automobilhersteller sind solche Automaten bereits zur hohen Zufriedenheit aller Beteiligten vorhanden. Dort stehen autorisierten Mitarbeitern jederzeit die benötigten Ersatzteile zur Verfügung. Abgewickelt wird die Entnahme über spezielle Chipkarten. „Wir“, erläutert Alfred Bilsing, „sind mit diesen Automaten über Rechner verbunden, die uns sechs- mal täglich den Verbrauch melden. So kann man mit geringstem Materialeinsatz für einen kontinuierlichen Produktionsprozeß sorgen. Das alles ohne einen komplizierten Verwaltungsaufwand. Das Risiko, zu viele, zu wenige oder falsche Bauteile zu ordern, entfällt damit. Darüber hinaus zeigen die bisherigen praktischen Erfahrungen, daß in den bereits aufgestellten Automaten nur etwa ein Zehntel der Teile lagern, die sonst bestellt wurden.“

Auf diese Weise zeigt das Attendorner Unternehmen nicht nur technische Kompetenz, sondern auch ein konsequent an der Praxis orientiertes Dienstleistungsdenken.

Erschienen in Ausgabe: 10/2000