Runde Sache

Antriebstechnik

Linearantriebe – Die Bearbeitung hochwertiger Aluminiumräder für Premium-Automobile erfordert höchste Präzision. Beim automatisierten Entgratprozess kombinieren elektromechanische Linearantriebe von Parker-Origa kurze Taktzeiten mit hoher Flexibilität beim Werkstückwechsel.

02. November 2011

Ein beliebtes Sonderzubehör für Kraftfahrzeuge ist die Ausstattung mit hochwertigen Aluminiumrädern: Vor allem bei Fahrzeugen im Premium-Segment kommen heute kaum noch konventionelle Stahlfelgen zum Einsatz. Maßgeblich für die Kaufentscheidung ist dabei für die meisten Autofahrer die besondere Optik der Felgen, und entsprechend hohe Ansprüche stellen die Hersteller der Aluminiumfelgen an eine makellose Oberflächenqualität. Für die Entgratung der Räder nach der Herstellung der Rohlinge im Aluminium-Gussverfahren nutzt der Räderhersteller Borbet aus Hallenberg im Sauerland die speziell hierfür entwickelten innovativen Sägesysteme der im selben Ort ansässigen Siepe GmbH & Co. KG.

Von besonderer Bedeutung bei der Entwicklung der Entgratanlage waren neben der Qualität des Prozesses eine Optimierung der Taktzeiten sowie die Automatisierung für die angestrebte chaotische Zuführung und Bearbeitung der Räder mit Durchmessern zwischen 14 und 22 Zoll und einer Breite von 5 bis 14 Zoll ohne Formatteilwechsel oder eine manuelle Umstellung der Anlage. Um die von dem Räderhersteller geforderte hocheffiziente und zugleich präzise Entgratung realisieren zu können, nutzt Siepe ein Sägesystem anstatt der bekannten Kreismessermaschinen. Entscheidend für die damit erzielbare konstant hohe Qualität ist dabei die exakte Positionierung der Sägeblätter am oberen und unteren Felgenhorn.

Zweifacher Antrieb

Als Antrieb für das hochpräzise und dynamische Zustellen der Sägeblätter an die Felgenhörner dienen deshalb jeweils zwei elektromechanische Linearantriebe des Typs Origa ODSSB des internationalen Antriebstechnikspezialisten Parker Hannifin, die in X/Z-Anordnung aufgebaut wurden. Allein eine solche Lösung ermöglichte es, vertikale und horizontale Bewegungsabläufe zur Zustellung der Sägeblätter gleichzeitig auszuführen und zugleich die Forderung des Räderherstellers nach einer Taktzeit von maximal 25 Sekunden für den Zuführungs- und Entgratvorgang zu erfüllen. Die Origa-Linearantriebe in den Baugrößen 175 bzw. 225 Millimeter können Kräfte bis zu 10.000 Newton und Momente bis zu 950 Newtonmeter aufnehmen, um die zusammen mit ihren Motoren rund 20 Kilogramm wiegenden Sägeeinheiten zu verfahren.

Präzise und geschützt

Das in der Gießmaschine hergestellte und zu entgratende Rad wird durch einen Roboter der Entgratanlage zugeführt, auf einem Aufnahmedorn abgesetzt und von oben durch einen Niederhalter fixiert. Die jeweiligen Raddimensionen werden über Profibus an die SPS übertragen und zur radtypbezogenen Koordination aller Bewegungsabläufe und Bearbeitungsvorgänge in der Entgratanlage herangezogen. Sobald das Rad in seiner Aufnahme fixiert ist, fahren die Origa-Linearantriebe die Sägeblätter vertikal und horizontal mit einer Wiederholgenauigkeit von 0,01 Millimeter in die vorgegebene Position an das obere und untere Felgenhorn und fahren die Sägeblätter danach zum Entgratvorgang an das Rad heran, der im Bereich von etwa zwei bis vier Millimeter unterhalb bzw. oberhalb des Felgenhorns stattfindet. Während des Entgratvorgangs wird das Rad auf seinem Aufnahmedorn motorisch einmal um 360 Grad gedreht. Dabei werden die mit rund 3.500 Umdrehungen pro Minute laufenden Sägeblätter mit einem Minimalmengen-Sprühsystem über Alu-Luftbrecher mit geringstmöglichem Sprühluftanteil als Feinstfilm direkt in die Zähne beölt.

Als entscheidender Vorteil der Origa-Lineareinheiten gegenüber Wettbewerbsprodukten erwies sich dabei die optionale Spindelabdeckung, die die Schutzart IP54 gewährleistet und damit verhindert, dass die feinen Späne in den Antrieb eindringen und zum Stillstand der Anlage führen können.bt

Erschienen in Ausgabe: 08/2011