Flexibel für jeden Takt

Ringführungen - Maßgeblich für die Produktivität einer komplexen Montageanlage ist die Taktzeit der langsamsten Station. Eine neue Drehtransferanlage mit Ringführungssystem ermöglicht jetzt einen flexibleren Einsatz der verschiedenen Stationen.

15. September 2005

Ein Problem bei der Konstruktion von Montageanlagen sind für viele Sondermaschinenbauer die unterschiedlichen Taktzeiten der einzelnen Bearbeitungsstationen: So nehmen bestimmte Montage- oder Prüfaufgaben meist sehr viel mehr Prozesszeit in Anspruch als etwa Handhabungs- oder einfache Einpressvorgänge. Der Bau einer Rundtakt-Montageanlage erfordert deshalb stets einen Kompromiss zwischen den unterschiedlichen Bearbeitungszyklen. In der Regel werden die zeitintensiven Bearbeitungsstationen einfach doppelt oder mehrfach angelegt. Dies hat jedoch zur Folge, dass die Rundtakt-Montageanlage sehr groß baut, zudem verursachen die zusätzlichen Bearbeitungsstationen erhebliche Kosten. Eine häufige Alternative sind deshalb Werkstückträger-Längstransfersysteme. Allerdings benötigen sie systembedingt recht lange Zeiträume zum Werkstückträger-Wechsel sowie ebenfalls sehr viel Platz. Zudem ist eine solche Lösung recht kostenintensiv. Mehr Flexibilität und Zeitersparnis in der Montagetechnik verspricht hier eine Lösung der Metzl & Seitz Industrieautomation GmbH aus dem südbadischen Friesenheim. Das 1987 gegründete Unternehmen realisiert komplette Anlagen, Maschinen und Vorrichtungen im Bereich der Montage- und Prüftechnik sowie Sondermaschinen für verschiedene elektrische und mechanische Baugruppen. Vor etwa zwei Jahren präsentierte das Unternehmen ein Werkstückträgertransportsystem mit einem speziellen Führungsring, auf dem die Werkstückträger formschlüssig transportiert und bei Bedarf für ein bis drei Takte mittels einer Hubbewegung nach oben entkoppelt werden können.

Zeitersparnis ohne Werkstückwechsel

Die Lösung mit der Bezeichnung Drehtransfer ermöglicht es damit, die normale Taktzeit von beispielsweise vier Sekunden auf acht oder zwölf Sekunden auszudehnen, ohne das Werkstück vom Werkstückträger zu nehmen. Da sich die Hubbewegung zudem beispielsweise für einen Einpress- oder Kontaktiervorgang nutzen lässt, ermöglicht dieser taktzeitoptimierte Drehtransfer eine Zeitersparnis bis 65 Prozent. Auf dem neuen Drehtransfersystem lassen sich Bauteile mit Abmessungen von 150 x 150 bis 300 x 300 Millimeter verarbeiten. Erhältlich ist es derzeit in zwei Baugrößen mit einem Ringdurchmesser von 1.033 oder 2.066 Millimeter in je drei Varianten. Das kleinere Drehtransfersystem ist mit einer Teilung von acht, 12 oder 16 erhältlich, während die größere Ausführung maximal 32 Werkstückträger aufnimmt. Die Anzahl der Arbeitsstationen liegt je nach Reihenfolge und Anzahl an Mehrfachbearbeitungsstationen zwischen 20 und 25 Stück. Im Gegensatz zu herkömmlichen Rundtakt-Montageanlagen kommt bei diesem neuen Drehtransfersystem kein klassischer Drehschalttisch mit kurvengetriebenem Schrittschaltgetriebe zum Einsatz. Statt dessen entschieden sich die Geschäftsführer Ulrich Metzl und Matthias Seitz für eine Antriebskombination von Rundführung und Schrittgetriebemotor. In Verbindung mit einer Mikroprozessorsteuerung ergeben sich damit Werkstückträger-Wechselzeiten von lediglich 0,4 bis 1 Sekunde. Zudem lassen sich bei dieser Antriebsart sowohl die inneren als auch die äußeren Flächen des Transportführungsrings zum Stationsaufbau oder anderweitig nutzen.

Präzisionstechnik als Basis

Grundlage der innovativen Lösung ist das Ringführungssystem PRT des Linearsystemanbieters Hepco aus Feucht bei Nürnberg, das sich sehr gut zentrieren und mit den radial am Umfang angeordneten Laufrollen spielfrei einstellen lässt. Die Franken bieten das Ringführungssystem PRT standardmäßig in vier Breiten von 12 bis 76 Millimeter und mit neun verschiedenen Durchmessern von 93 bis 1.033 Millimeter. Bei Bedarf liefert der Hersteller auch dazu passende gerade, einteilige Schienen bis zu einer Länge von 4.020 Millimeter, mit denen sich das Ringführungssystem zu einem Oval-Längstransfer in sogenannter Racetrack-Form ausbauen lässt.

Wesentliches Merkmal der Ring- und Linearsysteme vom Typ PRT ist das gehärtete und geschliffene V-förmige Führungsprofi l für die groß dimensionierten Laufrollen. Im Vergleich zu Lineareinheiten mit Kugelumlaufführungen arbeiten diese nicht nur sehr leise und reibungsarm, sondern sind auch extrem robust, schmutzunempfindlich und in der Regel wartungsfrei, selbst unter rauesten Umgebungsbedingungen wie beispielsweise in der Schleifmittelproduktion oder beim Einsatz mit korrosiven Chemikalien. Mit den zentrischen und exzentrischen Zapfenlagern lässt sich das Führungssystem im Falle einer Abnutzung einfach nachstellen. Für den Einsatz in der Lebensmittel- und Chemieindustrie bietet der Hersteller das Ringführungssystem auch in korrosionsbeständiger Version.

Außer den einteiligen, vollständigen Ringen sind standardmäßig auch Bogensegmente für 90 oder 180 Grad lieferbar. Darüber hinaus werden Sonderdurchmesser und individuelle Bogenwinkel auf Wunsch gefertigt. Für das neue Werkstückträgertransportsystem kombinierten Metzl & Seitz das Ringführungssystem mit einem Zahnkranz, der unterhalb der Lagerrollen angeordnet ist. Diese Konstruktion gewährleistet, dass die Werkstückträger an den Hub- und Arbeitsstationen schon in der Standardausführung mit einer Genauigkeit von +/- 0,05 Millimeter positioniert werden können. Im Einsatz ist das Drehtransfersystem beispielsweise bei einem Automobilzulieferer, wo Getriebebauteile montiert und geprüft werden, sowie bei der Montage von Elektromotoren, Pneumatikventilen und elektrischen und elektronischen Bauteilen.

Robert Ruthenberg

Erschienen in Ausgabe: 06/2005