07/08/2015

© Verlag Stahleisen GmbH

Plug-&-Work beim Sandkernhandling

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 des Kompetenzführers für Spanntechnik und Greifsysteme Schunk aus Lauffen bieten eine effiziente Alternative. Sie sparen Zeit, schaffen freie Kapazitäten fürs eigentliche Projekt und vereinen jede Menge funktionsspezifisches Know-how. Laempe & Mössner aus Barleben, Weltmarktführer für Kernmachereitechnologien in der Gießerei-Industrie, 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 daher 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 erhebliche Vorteile bringt. Der Projektverlauf entspannt sich und Laempe profitiert vom spezifischen Know-how des Greifsystemspezialisten. Am Beispiel eines Kernfertigungszentrums für Motorblöcke wird deutlich, wo die Vorteile liegen: Die Anlage umfasst insgesamt zehn Maschinen und über 30 Roboter. Allein in der zweiten Ausbaustufe wurden 20 anwendungsspezifische Greifsysteme geliefert. „Das war ein gewaltiges Projekt“, erläutert 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.“ Dass Schunk als Kompetenzführer für Spanntechnik und Greifsysteme den Zuschlag für das anspruchsvolle Projekt erhielt, hat gute Gründe: Über 2000 Standard- und kundenspezifische Greifsysteme realisiert das Unternehmen im Durchschnitt pro Jahr. Das mit mehr als 4000 Komponenten weltweit größte standardisierte Greiftechnik-Programm und die einzigartige End-of-Arm-Kompetenz bieten optimale 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. Lediglich zwei Kleinigkeiten mussten nachgebessert werden und waren dank der prompten Reaktion schnell im Griff.“ Entstanden ist ein komplettes, automatisiertes Kernfertigungszentrum mit zwei identischen Linien inkl. Schlichtezelle, Trockenofen und Ausschleusung zum Hochregallager. 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“, betont Rünzi. Hinzu komme, dass die Kerne selbst sehr große Unterschiede aufweisen: „Es gibt leichte und schwere Kerne; Kerne, die gerne durchbrechen; solche, die kaum zu handhaben sind und solche, die per Kamera überwacht werden müssen“. Zunächst wurden daher bei jedem Greifer Ideen gesammelt, wie das Handling zu bewerkstelligen ist. Anschließend hat man bei Schunk gezielt nach Vereinfachungen und Einsparungen gesucht. „Wir haben darauf vertraut, dass Schunk das schneller und besser kann als wir selbst“, bestätigt der Projektleiter, „und wir sind nicht enttäuscht worden“. Konkret heißt das, dass eine Vielzahl von Randbedingungen berücksichtigt werden mussten: Wie muss die Mechanik ausgelegt sein, damit Sand und Schlichte ihr nichts anhaben? Wie lassen sich die Sandkerne zuverlässig handhaben, ohne sie zu sprengen oder aufgrund zu geringer Reibung zu verlieren? Wie gelingt es, die Gusskontur unberührt zu lassen? „Wir haben es Schunk überlassen, mithilfe des Katalogprogramms die jeweils beste Lösung zu finden“, so Rünzi. Standardmodule wie der leistungsdichte Universalgreifer PGN-plus mit patentierter, präzisionsgeschliffener Vielzahnführung, der abgedichtete 2-Finger-Großhubgreifer PSH, der modular aufgebaute Großhubgreifer PHL oder der robuste Schwerlastgreifer SPG 100 bieten hierfür optimale Voraussetzungen. „Wo der Standard an Grenzen stieß, wurde er 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 vielfach 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. Dass künftig auch in Gießereien der Einsatz mechatronischer Module an Bedeutung gewinnen wird, zeigt die Verwendung mechatronischer Module in servoelektrischen Kübelachsen. „Zum Teil gibt es Applikationen, bei denen über 360° oder sogar endlos gedreht werden muss. Das ist mit pneumatischen Modulen sehr aufwendig“, erklärt Alexander Rünzi. 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. „Im Kundengespräch ergreifen wir immer wieder die Initiative für mechatronische Komponenten, zeigen Schwachstellen konventioneller Lösungen auf und regen gezielt dazu an, über mechatronische Lösungen nachzudenken“, so der Projektleiter. Es wird also nur noch eine Frage der Zeit sein, bis mechatronische Komponenten auch in Gießereien Fuß fassen.

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