Nieten ohne Nadelstreifen

Linear - und Servomotortechnik ANT Antriebstechnik liefert in nur zwei Monaten die kompletten Portal- und Prozesseinheiten für zwei neue Montagelinien zum voll automatisierten Vernieten von Metallblech-Gehäusen für Hausgeräte. Doch wie lassen sich solche komplexen Automatisierungsprojekte in Rekordzeit verwirklichen?

02. Mai 2019
Nieten ohne Nadelstreifen
Die Portaleinheit schleust die Gehäusebleche durch den Prozess. (Bild: ANT GmbH Antriebstechnik)

Prozessoptimierer wie SII Systems brauchen verlässliche Systempartner mit umfassendem Engineering-Know-how und viel Erfahrung im Anlagenbau, um innovative Ideen für die Montageautomation in die Tat umsetzen zu können. Im konkreten Fall ging es um die Realisierung von zunächst zwei neuen, baugleichen Anlagen für das voll automatisierte Vernieten der Blechgehäuse von Haushaltsgeräten (Weiße Ware). Anfang 2018 hatten die Ingenieure von SII Systems dafür das Konzept einer hochdynamischen Montagelinie mit zwei Funktionsebenen entwickelt, bei der eine Portal- und eine Prozesseinheit über einen Verfahrweg von etwa zwölf Metern interagieren. Die Montage ist hier als kontinuierlicher Durchlaufprozess angelegt, in dem durch die synchronisierte Kinematik von Linearführungen, Vorschubeinheiten, Greifern, Servoantrieben und mobilen Nietaggregaten binnen weniger Minuten Dutzende von Blechgehäusen entstehen. Für die Realisierung der Portal- und Prozesseinheiten der Anlagen engagierte SII Systems das Schweinfurter Unternehmen ANT Antriebstechnik.

Überbau mit X-Z-Kinematik

Die Portaleinheit der Anlage bildet den handhabungs- und fördertechnischen Überbau des Montageprozesses. Ihre Hauptaufgabe besteht darin, die Gehäusebleche durch die Anlage zu schleusen und sie präzise an je zwei Nietaggregate heranzuführen. Dazu hängen die vorpositionierten Bleche in speziellen Hebe-Senk-Greifern, die, fixiert an einem Querprofil, sowohl in der Höhe (Z-Achse) als auch in horizontaler Richtung (X-Achse) verfahrbar sind. Die dafür erforderliche Mobilität realisierte ANT mit den schnellen Portalmodulen des Typs Gamma aus seinem Lineartechnik- Portfolio. Alle Bewegungen in der Horizontalen übernehmen zwei dieser verdrehsteifen Aluminium-Lineareinheiten in zwei unabhängig voneinander verfahrbaren Schlitten. Über ihre Zahnriemenantriebe können sie Gesamtlasten von bis zu 230 Kilogramm mit Geschwindigkeiten von bis zu drei Metern pro Sekunde über Hubwege von bis zu sechs Metern bewegen. In der Vertikalen agieren zwei Gamma-Einheiten von ANT mit angetriebenen Schlitten an einer verfahrbaren Achse. Sie heben und senken ihre bis zu 120 Kilogramm schweren Lasten mit Geschwindigkeiten von 1,3 Metern pro Sekunde.

Unterbau mit Positionier- und Niettechnik

Die Prozesseinheit bildet den Unterbau der Montageanlage mit je zwei horizontal verfahrbaren Ständern für die Nietaggregate. Sie vereint also sowohl positionier- als auch fertigungstechnische Funktionen, wobei der Fokus für ANT vor allem auf der hochgenauen und prozesssicheren Führung der knapp 900 Kilogramm schweren Nietaggregate lag. Aufgrund dieser Anforderungen wählten die Techniker von ANT hierfür zwei Vorschubsysteme vom Typ Beta aus ihrem eigenen Programm. Diese mechanischen Lineareinheiten überzeugen laut Angaben des Herstellers vor allem durch ihre hohe Belastbarkeit, Steifigkeit und ihre Positioniergenauigkeit. Konkret zum Einsatz kam die Variante Beta 110-SGV mit einem 40 x 40er-Kugelgewindetrieb, mit dem sich Verfahrgeschwindigkeiten von bis zu 1,5 Metern pro Sekunde realisieren lassen. Geführt werden die Aggregate auf hochgenauen Rexroth-Kugelschienenführungen der Größe 35.

In beiden Fällen – bei der Portaleinheit und bei der Prozesseinheit – legte SII Systems sowohl die Dimensionierung der gesamten Lineartechnik als auch die Auslegung der kundenseitig zugelieferten Servoantriebe in die Hände der Techniker von ANT. Darüber hinaus steuerten die Schweinfurter alle nötigen Verbindungswellen und Kupplungen bei und realisierten in ihrer hauseigenen Konstruktion spezielle Motorglocken für den Anbau der Servoantriebe. Wunschgemäß konnten dem Kunden bereits zwei Monate nach Auftragseingang die ersten beiden Anlagen bereitgestellt werden; die Auslieferung des dritten Tandems von Portal- und Prozesseinheit erfolgte im April dieses Jahres.

Dass die Ideen der SII-Ingenieure so rasch und kurzfristig umgesetzt werden konnten, ist nicht zuletzt der besonderen Stärke von ANT zu verdanken: die Kombination des direkten Zugriffs auf ein eigenes, sehr großes Programm von linear- und antriebstechnischen Standardmodulen im Verbund mit dem weitreichenden Engineering- und Automatisierungs-Know-how der eigenen Konstrukteure und Entwickler. Genau damit hat sich das Unternehmen im Laufe seiner bald 30-jährigen Firmengeschichte seinen Ruf erworben. Es gilt als ebenso kreativer wie verlässlicher Systempartner der Anlagenbauer und Prozessoptimierer.

Autorisierter Bosch- Rexroth-Vertriebspartner

In vielen Projekten – wie etwa im Fall der neuen Montagelinien für SII Systems – dockt ANT mit seinem Leistungsspektrum dort an, wo die Motoren mit der Arbeit beginnen. Im Rahmen seiner engen Partnerschaften mit einem ausgewählten Kreis von Spezialfirmen aus Elektrotechnik, Steuerungstechnik und Schaltschrankbau kann ANT aber auch federführend komplette Handling-, Montage- und Prüfsysteme realisieren.

Außerdem gehört ANT zum kleinen Kreis der autorisierten Bosch-Rexroth-Vertriebspartner. In dieser Gruppe finden sich nur Unternehmen, die nachweislich über große Erfahrung bei der Realisierung von Systemlösungen mit Produkten von Bosch Rexroth verfügen und die als Systempartner auch die Verantwortung für Komplettlösungen übernehmen – inklusive wichtiger Zukaufteile wie etwa der Motoren und Steuerungen.

Erschienen in Ausgabe: 03/2019
Seite: 50 bis 51