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f+h fördern und heben 4/2017

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MATERIALFLUSS Bearbeiten

MATERIALFLUSS Bearbeiten und Palettieren im Gleichtakt Zahnstangengetriebe ermöglichen exakte Positionierprozesse Um technische Rohteile innerhalb einer Anlage sowohl bearbeiten als auch anschließend palettieren zu können, benötigte ein süddeutscher Hersteller von Antriebstechnik eine entsprechende Produktionsvorrichtung. Für diesen Einsatzzweck entwickelte das Unternehmen Leantechnik eine maßgeschneiderte Portalanlage. Eine Kombination aus Zuführeinheit und Palettierer – mit dieser Aufgabenstellung wandte sich der Antriebstechnikhersteller an die Leantechnik AG, Oberhausen. Es galt, technische Rohteile innerhalb einer Station zunächst zu bearbeiten, bevor die in Blister eingebrachten Fertigteile palettiert werden. Für die Bearbeitung müssen die unbehandelten Bauteile zuerst aus einem Blister in die Station gelangen. Dies geschieht, indem man sie auf einem Förderband entsprechend platziert. Danach sind die fertigen Teile an gleicher Stelle vom Band zu entnehmen und in den Blister zurückzustellen. Der nächste Schritt ist die Palettierung der Blister. Die zu konzipierende Anlage (Bild) sah zwei Palettenstellplätze neben der eigentlichen Bearbeitungsstation vor. Auf der linken Palette befinden sich Blister mit den zu verarbeitenden Rohteilen, die rechte Palette nimmt später die Blister mit den Fertigteilen auf. Die Herausforderung bei der Entwicklung der Portalanlage waren die vorgegebenen Taktzeiten. Präzise getakteter Vorgang Zwölf Sekunden lautete die Betreiberanforderung für den kompletten Prozess aus Bearbeitung und Palettierung: Die Palettiervorrichtung entnimmt zunächst dem linken Stapel ein Blister mit unverarbeiteten Bauteilen und platziert diesen zwischen den beiden Palettenstapeln. Für die Bearbeitung wird mithilfe des Greiferarms ein Rohteil aus dem Blister entnommen und auf dem Förderband platziert. Nach der Bearbeitung gelangt das Bauteil auf dem Band als Fertigteil zurück zur Ausgangsposition. Jedem platzierten Rohteil folgt so ein Fertigteil, das dem Förderband zu entnehmen und zurück in das leere Nest im Blister zu setzen ist. Nach und nach werden auf diese Weise die unverarbeiteten Bauteile im Blister durch Fertigteile ersetzt. Neben dem eigentlichen Bearbeitungsprozess gilt es, die Blister mit Roh- und Fertigteilen zu entnehmen und abzustapeln. Dafür wurde ein zeitlicher Puffer von vier Sekunden eingeplant. In dieser Zeit soll die Palettiervorrichtung den mit Fertigteilen gefüllten Blister greifen und auf der rechten Palette abstellen sowie der linken Palette erneut einen Rohteil-Blister zur Platzierung zwischen den Palettenstapeln entnehmen. Sobald die rechte Palette komplett mit Fertigteil-Blistern beladen ist, werden die Stellplätze neu bestückt. Der tatsächliche Transferzyklus beläuft sich schließlich, nach Berücksichtigung der Pufferzeiten, auf acht Sekunden. „Für diese komplexe und zeitlich anspruchsvoll getaktete Positionieraufgabe galt es auf unserer Seite, eine entsprechende Lösung zu finden“, so Reinhard Janzen, Geschäftsführer der Leantechnik AG. Die Ingenieure entwickelten dazu eine maßgeschneiderte Portalanlage, die einen Zwei- Achs-Palettierer und einen Drei-Achs-Greifarm miteinander kombiniert. „Leantranspo“ nennt Leantechnik diese Produktsparte, die teil- und funktionsfertige Anlagen auf Basis der kombinierbaren Zahnstangengetriebe lifgo und lean SL umfasst. Janzen: „Das maßgebliche Merkmal der von uns konzipierten Zuführeinrichtung ist der Drei- Achs-Greifarm. Unterstützt durch entsprechende Drehachsen lässt sich mithilfe dieser Konstruktion eine beliebige Bewegung im kubischen Raum ausführen und jede beliebige Position anfahren. Außerdem ist es uns durch Kombination mit dem Zwei- Achs-Palettierer gelungen, die geforderten Taktzeiten zu realisieren.“ Universell einsetzbare Zahnstangen Zahnstangengetriebe der Serie lifgo 5 in den Ausführungen lifgo linear und lifgo doppel bilden das Herzstück des Portals. Der Antrieb funktioniert über Servogetriebemotoren mit Absolutwertgebern, die die hohe Positioniergenauigkeit sicherstellen. Jedes lifgo-Getriebe hat ein kompaktes Gehäuse, in dem sich ein Ritzel mit Kugelumlaufführung befindet. Durch diese Führung fährt eine Zahnstange am Ritzel entlang – daher werden die Getriebe auch als Zahnstangengetriebe bezeichnet. Je nachdem, ob die Zahnstange oder das Ritzel angetrieben werden, kommt entweder 20 f+h 4/2017

MATERIALFLUSS In einer aus Palettierer und Zuführeinheit bestehenden Portalanlage übernehmen Zahnstangengetriebe komplexe Positionieraufgaben eine Übersetzung der Bewegung des Ritzels in die Zahnstange oder umgekehrt zustande. Zahnstange und Gehäuse lassen sich als Heber und Träger von Vorrichtungen verwenden und sind so für verschiedene Aufgabenstellungen einsetzbar. Der Zwei-Achs-Palettierer für den Blister- Transfer erhielt zwei Getriebe der Ausführung lifgo doppel sowie zwei Lineareinheiten der Ausführung lifgo linear. Die lifgo doppel-Getriebe sind mit zwei Zahnstangen ausgestattet, die vom Ritzel im Inneren angetrieben werden und sich beide in die jeweils entgegengesetzte Richtung (x-Achse) bewegen. Durch das Anbringen von Greiferbacken an den Enden der Zahnstangen werden die Doppelgetriebe zu Greifermodulen, die das Greifen der Blister übernehmen. Die horizontalen und vertikalen Fahrwege (x- und y-Achse) für den Blister-Transfer erledigen lifgo linear-Getriebe. Über zwei nebeneinander angebrachte Zahnstangen an der Unterseite des Grundportals verfährt der Ausleger in horizontaler Richtung. Der Antrieb geschieht auf der hinteren Zahnstange über eine lifgo linear-Einheit. Zwei hintereinander positionierte Führungs wagen auf der vorderen Zahnstange dienen der Stabilisierung des Systems. Am verti kalen Greiferarm ist ebenfalls eine Zahnstange angebracht. Sie ermöglicht die notwendige Hubbewegung über ein fixes Linearmodul am Ende des horizontalen Auslegers. Biegesteif mit hoher Querkraftaufnahme Die zweite Funktionseinheit innerhalb der Portalanlage bildet der Drei-Achs-Greiferarm mit pneumatischem Greifer. Dieser verfügt über zwei Drehachsen, mit denen sich Positionierbewegungen ausführen lassen. Der Arm bewegt sich horizontal (x-Achse) ebenfalls mithilfe eines lifgo linear-Moduls entlang der zwei Zahnstangen an der Portalunterseite. Zur Stabilisierung des Systems kommen ebenfalls zwei Führungswagen auf der zweiten Zahnstange zum Einsatz. Sie erhöhen die Biegesteifigkeit der Achse und neutralisieren die auftretenden Querkräfte, was beim vertikalen Verfahren des Auslegers zum Tragen kommt. Anders als beim Zwei-Achs-System kann der Ausleger auch über dem Förderband der Anlage in y-Richtung verfahren. Dazu wurde der Ausleger ebenfalls mit zwei nebeneinander angebrachten Zahnstangen ausgestattet. Zur Aufnahme des Auslegers hat Leantechnik an den Unterseiten der Führungswagen der x-Achse zwei weitere Führungswagen per Distanzstück montiert. Im Zusammenspiel mit einer lifgo inear- Einheit sind sie für den vertikalen Verfahrweg des Auslegers verantwortlich. Außerdem wurde beim Drei-Achs-System zusätzlich die vertikale Zahnstange (z-Achse) kürzer als die Stahlträger gewählt, um eine präzise und schwingungsfreie Positionierung sicherzustellen. Diese Maßnahme erhöht ebenfalls die Biegesteifigkeit und ermöglicht eine Anpassung an unterschiedliche Querkräfte. Janzen: Mithilfe einer ausgeklügelten Stahlbaukonstruktion haben wir ein hohes Maß an Biegesteifigkeit erreicht und so die entstehenden Querkräfte in der Anlage neutralisiert Reinhard Janzen, Geschäftsführer, Leantechnik AG „Selbst bei hohen Geschwindigkeiten und auftretenden Querkräften arbeitet die Anlage so mit der erforderlichen Positioniergenauigkeit.“ Fotos: Leantechnik www.leantechnik.com AMP MISER 2.0 50 % ENERGIEERSPARNIS, 0% EXTRAKOSTEN Energiesparende AmpMiser Bänder bewähren sich Tag für Tag in Logistikzentren und Gepäckförderanlagen. Die neue Generation bietet Ihnen jetzt: ■ ■ ■ Bis zu 50 % Energieeinsparung und CO 2 -Reduktion Dauerhaft deutlich reduzierter Reibwert auch bei verzinkten Gleittischen Keine weiteren Änderungen an der Anlage erforderlich belting Forbo Siegling GmbH · D-30179 Hannover · www.forbo-siegling.de · siegling@forbo.com >> Besuchen Sie uns: Halle 1, Stand E08 Siegling – total belting solutions f+h 1-2/2017 21

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