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Maschinenelemente

Greifer – Spezielle Großhubgreifer transportieren Kurbelwellen in unterschiedlichen Fertigungsstufen sicher von Maschine zu Maschine. Die flexible Lösung ermöglicht die Handhabung einer großen Bandbreite an Werkstücken mit einem einzigen Greifermodell.

02. November 2011

Ein Kennzeichen vieler moderner Fertigungsprozesse ist eine zunehmende Variantenvielfalt mit unterschiedlichen Losgrößen. Die dafür nötige hohe Flexibilität ermöglicht oft eine ausgefeilte Greiftechnik. Ein beeindruckendes Beispiel dafür liefert der KurbelwellenherstellerFeuer Powertrain GmbH & Co. KG aus Nordhausen in Thüringen, der täglich bis zu 1.800 Wellen vollautomatisiert fertigt: Für den sicheren Transport unterschiedlichster Werkstücke zwischen den Fertigungszellen nutzen die Thüringer spezielle Greifer des Spanntechnikspezialisten Röhm aus Sontheim an der Brenz in Baden-Württemberg. Dabei schafften die Schwaben es, die große Bandbreite der Werkstücke mit einem einzigen Großhubgreifermodellabzudecken und so die Umrüstzeiten zu verkürzen.

»Was früher unsere Produktivität oft beeinträchtigt hat, ist heute ein echter Effizienzbringer«, betont Marco Illig, Technischer Leiter bei Feuer Powertrain. In insgesamt 15 Fertigungszellen mit je zwei bis vier Maschinen übernehmen Produkte der Sontheimer Greifer-Experten den Transport der Kurbelwellen zwischen den verketteten Bearbeitungszentren.

Der große Backenhub der eingesetzten Greifer ermöglicht es dabei, Kurbelwellen aus Stahl oder aus Guss für PKW-Motoren mit drei bis zwölf Zylindern in den unterschiedlichen Fertigungsprozessen sicher zu greifen und zu transportieren. Dazu gehören Geometrisch Zentrieren, Drehen, Fräsen, Drehräumen und Tieflochbohren. Nach weiteren Fertigungsverfahren wie beispielsweise dem definierten Fest- und Richtwalzen, dem Doppelkopforbitalschleifen oder dem Dynamischen Feinwuchten sowie thermischen Behandlungen folgen Mess- und Prüfvorgänge, bevor die fertige Kurbelwelle für den Versand bereitgestellt wird.

In jeder Fertigungszelle befindet sich dazu ein Portal mit je zwei Greifern, die als sogenannte H-Lader die Maschinen beladen und die Werkstücke nach jedem Bearbeitungsschritt dem nächsten Produktionsschritt oder einer Werkstückpalette zuführen, die von FahrerlosenTransportsystemenmit frei navigierenden Laserscannsystemen zwischen den Zellen bewegt werden.

Vielfalt maßgeschneidert

Im Einsatz ist der pneumatisch betätigte Großhubgreifer Röhm RGP-50 mit paralleler Kolbenbewegung, der dabei Werkstückgewichte zwischen 15 und 75 Kilogramm abdecken muss. Das Modul, dessen Zwischenbacken hohe Momente aufnehmen können, ist speziell an die jeweilige Greifsituation der einzelnen Zelle angepasst. Aufgrund ihrer Bauart ermöglichen die Greifer große Backenhübe und eignen sich zudem bestens für die Verwendung von langen Aufsatzbacken, lobt Illig: »Wir brauchten Greifer mit langen Aufsatzbacken und großen Kräften, denn die Greifsituation ist bei der komplexen Geometrie von Kurbelwellen nicht gerade einfach, schließlich sollten kurze Kurbelwellen für Dreizylindermotoren genauso sicher gegriffen werden können wie die langen für Zwölfzylindermotoren.«

Gegriffen werden die Kurbelwellen in ihren Hauptlagern. Lange Greifbacken, die sicher geführt werden müssen, gewährleisten, dass die ausladenden Ausgleichsgewichte den Greifvorgang trotz der hohen Werkstückgewichte nicht behindern. Die Synchronisation der beiden Zwischenbacken über ein Zahnrad gewährleistet dabei ein exakt zentrisches Spannen.

Die Fertigung der Greifer aus hochfestem hartbeschichtetem Aluminium und mit gehärteten Zahnstangen, Zwischenbacken und Zahnrädern gewährleistet die notwendige Robustheit für den dauerhaften Industrieeinsatz, ohne das Gewicht zu sehr zu erhöhen. Damit eignen sich die Greifer für den Einsatz in sämtlichen Fertigungszellen. Unterschiede gibt es lediglich bei den Greifereinsätzen, die je nach Fertigungszustand des Werkstückes immer schonender zupacken.

Schneller Umbau

Das Umrüsten auf andere Werkstücke gestaltet sich schnell und einfach. So lassen sich die Greifer für einen Großteil der Kurbelwellen per Software anpassen. Darüber hinaus ermöglicht eine lineare Steckachse die Anpassung an weitere Werkstückgeometrien. Dazu sind die Greifer auf einer Grundplatte montiert, auf der auch die NC-Technik für das Drehen und Verfahren untergebracht ist.

Ein großes Handicap früherer Greiferlösungen bei dem Kurbelwellenhersteller war der große Wartungsaufwand. So führten häufig Verschmutzungen zu Ausfällen und Stillstand. Die Greifermechanik der Röhm-Greifer ist deshalb standardmäßig verkapselt. Dazu befindet sich zwischen der Mechanik und den Grundbacken ein Quad-Ring, der bei jedem Greifzyklus möglichen Schmutz abstreift. Durch diese Lösung kann der Hersteller hohe Zykluszahlen und lange Wartungsintervalle versprechen, wie Röhm-Fachberater Robert Bass bestätigt: »Die Greifer sind auf fünf Millionen Zyklen ausgelegt, bevor sie gründlich gewartet werden sollten.«bt z

Auf einen Blick

-Die 1909 gegründete Röhm GmbH in Sontheim an der Brenz ist ein weltweit führender Spannzeughersteller mit einem umfangreichen Produktprogramm und eigener Sonderfertigung.

-Rund 1.400 Mitarbeiter produzieren und vertreiben weltweit Spannzeuge vom kleinsten Bohrfutter über effiziente Werkzeugspannungen und Greiftechnik bis zur Hightech-Kraftspanneinrichtung. Darüber hinaus entwickelt und fertigt das Unternehmen kundenspezifische Produkte für nahezu jede Spannsituation und Handhabungsaufgabe.

-Rund 50 Prozent der Produkte werden in mehr als 60 Länder exportiert. Neue Fertigungsstätten in der Slowakei und in Indien sowie ein Joint Venture in China stärken die internationale Ausrichtung des Unternehmens.

Erschienen in Ausgabe: 08/2011