Kraft, Präzision, Ausdauer

Automatica

Lagertechnik – Mit den Roboter-Lösungen von SKF können Anwender die Effizienz kompletter Montagelinien steigern – wie ein anschauliches Anwendungsbeispiel aus der hoch automatisierten Automobilproduktion veranschaulicht.

04. Juni 2016

Schon zu Beginn der Automobilproduktion, also beim Formen von Blechteilen für die Karosserie, können Produkte und Lösungen von SKF für eine höhere Effizienz der Montagelinie sorgen.

Beispielsweise lassen sich Rollengewindetriebe in modernen Servopressen einsetzen, in einer großen Produktvielfalt mit Durchmessern von acht bis 240 Millimeter. Qualität, Kraft und Präzision sind hierbei Kriterien, auf die der Hersteller großen Wert legt. Um Gewindetrieb, Lager, Schmierung und Dichtung je nach Anforderung aufeinander abzustimmen, erarbeiten die Experten von SKF mit dem Anwender eine maßgeschneiderte Lösung.

In der Umformtechnik stellen die Planetenrollengewindetriebe von SKF dem Anwender die maximale Presskraft bis zum Stillstand zur Verfügung. Zugleich kann er die optimale Auftreffgeschwindigkeit der Werkzeuge flexibel einstellen. Der Direktantrieb erlaubt hohe Beschleunigungen und kurze Zykluszeiten, zudem ist der Platzbedarf auch sehr leistungsstarker Pressen mit SKF-Komponenten gering. Die elektromechanische Lösung senkt die Lärmemission und gewährleistet eine hocheffiziente Produktion, die die Werkzeuge schont und deutlich energiesparender ist als hydraulische Systeme.

Beim Nieten, Schweißen oder Kleben der Umformkarosserieteile tragen extrem verschleißfeste und abgedichtete SKF-Pendelrollenlager zur Prozesssicherheit der daran beteiligten Roboter bei. Deren aktuelle Generation erreicht selbst unter schlechten Schmierbedingungen oder starker Verschmutzung sehr lange Standzeiten. Um alle Gelenke des Roboters vor Verschmutzung zu schützen, empfiehlt SKF die Hochleistungsdichtungen HMS5 und HMSA10.

Diese bestehen aus einem optimierten Acrylnitril-Butadien-Kautschuk. Die rillierte Außenmantelfläche der Ringe verbessert die Dichtwirkung, ermöglicht festen Halt im Gehäuse und verhindert das Zurückfedern beim Einbau. Die federgespannte Dichtlippe reagiert schnell bei dynamischem Schlag und sorgt dafür, dass die Dichtwirkung sogar bei starkem Verschleißgrad erhalten bleibt. Dichtlippe und flexibler Teil sind so aufeinander abgestimmt, dass sich relativ hohe Rundlauf- und Koaxialitätsabweichungen problemlos ausgleichen lassen. Die zusätzliche Schutzlippe der HMSA10 ist berührungsfrei und kann somit bei den gleichen Umfangsgeschwindigkeiten eingesetzt werden wie die Ausführung HMS5 mit einseitiger Dichtlippe.

Dank der Rollengewindetriebe von SKF lassen sich die entsprechenden elektromechanischen Zylinder beim Nieten sehr präzise steuern. Außerdem arbeiten diese sehr zuverlässig und senken den Instandhaltungs- und Wartungsaufwand.

Beim Schweißen überstehen die Zylinder mehr als 20 Millionen Zyklen. Darüber hinaus schonen sie durch ihre Präzision die Elektroden. In der Regel kann der Anwender im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren rund 15 Prozent der Schweißpunkte sparen.

Da der Einsatz der Rollengewindetriebe den Bau von sehr kompakten elektromechanischen Zylindern ermöglicht, reduziert sich auch das Gewicht der gesamten Schweißeinheit. So kann der Roboter sehr schnell, genau und noch energieschonender arbeiten.

Harte Bedingungen überstehen

Nachdem die einzelnen Karosserieteile miteinander verbunden worden sind, wandert die Rohkarosse in die Oberflächenbehandlung. Hier herrschen zum Teil extreme Bedingungen. In der Lackierstraße stellt der Explosionsschutz zusätzliche Anforderungen an die dort eingesetzte Technik. Meist kommen Hochgeschwindigkeitsrotationszerstäuber zum Einsatz, die unter Hochspannung stehen, um den vaporisierten Lack auch gleich zu ionisieren. Die Farbtanks an den Zerstäubern werden durch einen Zylinder unter Druck gesetzt, um den Lack durch die winzige Auslassöffnung am Zerstäuber zu pressen. Dafür sind enorme Kräfte erforderlich. Auch hier sind wieder die Rollengewindetriebe von SKF im Einsatz. Für das Nachtanken des Farbvorrats am Roboter reicht eine Lineartechniklösung auf Basis von Kugelgewindetrieben aus. Beide Gewindetriebvarianten weisen die gleichen Merkmale auf wie die elektromechanischen Zylinder, mit denen SKF auch die Effizienz der Schweiß- und Nietroboter steigern kann.

SKF-Mitlaufschmiersysteme wie GVP oder auch Lincoln Cobra 1X sind quasi selbst schon ein Roboter und sorgen in Lackierstraßen für die automatische Schmierung von Kettenförderern, während sich die Kette in Bewegung befindet. Dabei wird der Schmierstoff über einen schwenkbaren Injektor, der sich der Bewegung des vorbeifahrenden Schmierpunkts anpasst, mit Druck direkt in die einzelnen Rollen oder Achsen der Kette übertragen. Die übertragene Volumendosis lässt sich frei einstellen und bleibt vollständig unabhängig von der Viskosität des Schmierstoffs und den auftretenden Gegendrücken bei den verschiedenen Typen und Arten von Kettengliedern. Durch die automatische Schmierung »on-the-fly« kann der Anwender seine Produktivität erhöhen, Stillstandszeiten und manuelle Wartungsarbeiten minimieren und übermäßigen Schmierstoffgebrauch vermeiden.

Die Schmierung der Lackierroboter selbst übernehmen effiziente Lösungen wie das MonoFlex-System von SKF. Das Schmiersystem als solches liegt außerhalb der Lackierkabine, lediglich der explosionsgeschützte Druckschalter wird direkt am Lackierroboter angebracht. Geschmiert werden die Linearführungen oder die X-Achse des Roboters, wenn er neben der Karosse verfährt. Kolbenverteileranlagen sind dabei kostengünstiger als Progressivanlagen, so dass eine SKF-Lösung die Wettbewerbsfähigkeit des Anwenders fördern kann.

Für fahrerlose Transportsysteme, die heute in vielen Anwendungen Standard sind, hat SKF eine ebenso robuste wie flexible Lösung realisiert: Die Aufnahme der Karosserien übernehmen Module auf Basis einer XY-Positioniereinheit mit Hubsäule. Diese Module können die Karosserien nicht nur präzise über alle drei Achsen bewegen, sie nehmen auch unterschiedlich geformte Karosserieteile auf, fixieren sie und reichen sie weiter. So kann der Anwender diese Lösung für eine Vielzahl von Fahrzeugmodellen oder Karosserieformen nutzen. Bei aller Flexibilität erreichen die Hubsäulen die erforderliche Stabilität sowie Positionier- und Wiederholgenauigkeit, um eine reibungslose Endmontage zu ermöglichen.

Erschienen in Ausgabe: 05/2016