Verschleißarme Rollenenergieketten für Beladeportale in der Automobilindustrie

Steckbrief

• Was wurde benötigt: Profilrollen-Energiekette P4.32 mit autoglide System und Alu-Führungsrinnen, geliefert als vorkonfektioniertes readychain-System
• Anforderungen: hohe Dynamik bei Verfahrgeschwindigkeiten von 6 m/s und Beschleunigungen von 6m/s²; Verschleißfestigkeit; hohe Verfügbarkeit; Geräuschminimierung
• Branche: Automobilindustrie, Werkzeugmaschinen
• Erfolg für den Kunden: die Rollenenergieketten gehen die hohe Dynamik der Anlage im Dauerbetrieb problemlos mit; das Rollensystem ist verschleißfest, zuverlässig, laufruhig und benötigt im Vergleich zu gleitenden Ketten 57 % weniger Antriebsleistung;v das fertig vorkonfektionierte readychain System konnte die Montagezeit- und Kosten minimieren

Ein Linearportal wird in der Fertigung aufgebaut. Die Rollenenergiezuführung hält der hohen Beschleunigung und Geschwindigkeit auf Dauer Stand. Es müssen keine Abstriche bei der Maschinenverfügbarkeit gemacht werden.

Problem

Das Angebotsspektrum der GROB-Werke GmbH & Co. KG umfasst flexible Fertigungssysteme für die Automobilindustrie. Dazu gehören Bearbeitungszentren, Sondermaschinen sowie deren Automatisierung.
Das Unternehmen hat ein neues Linearportal entwickelt, auch Übersetzer genannt, das mit großem Erfolg auf der EMO vorgestellt worden ist.
Das neue Linearportal bzw. der Übersetzer ist wesentlich kompakter und kleiner als die bisherigen Lösungen des Hauses. Die Höhe des X-Balkens über dem Hallenboden beträgt nur noch knapp 3,20 m.
Eine Neuentwicklung ist die vertikale Aufhängung des Laufwagens, der bis zu 80 kg Traglast trägt, und des Beladearms an großen Laufrollen unterhalb des X-Balkens. Auch die bereits bewährte Technik des Beladearms in Parallelkinematik ist weiter verbessert worden. Der Greifer kann durch eine Schwenkachse in A- oder C-Richtung ergänzt werden. Durch die Verringerung der bewegten Massen werden deutlich höhere Verfahrgeschwindigkeiten und Beschleunigungswerte erreicht. Bei einer Verfahrlänge von bis zu 40 m beträgt die Geschwindigkeit 6 m/s, die Beschleunigung 6 m/s². Geschwindigkeit und Beschleunigung waren damit doppelt so schnell wie beim vorherigen Modell. Die so erheblich verbesserte Dynamik des Linearportals ermöglicht die Beladung von verketteten Ein- und Doppelspindel-Maschinen mit einem Einfachgreifer.
Eine komplette Fertigungslinie besteht zum einen aus dem Linearportal, zum anderen aus ein- und zweispindligen Bearbeitungszentren für die Werkstücke.
Aufgrund der hohen Dynamik des Portals ergaben sich für die Verantwortlichen schnell Fragen bezüglich der passenden Energiezuführung. Neben weiteren Anforderungen wie einer hohen Verschleißfestigkeit sowie hohen Standzeiten war es aus Gründen des Arbeitsschutzes notwendig, dass die Summe aller Geräusche gleichzeitig relativ niedrig ist.

Lösung

Bei den Tests im Vorfeld standen sich Magnetketten und Kunststoffenergieketten gegenüber. Die Entscheidung fiel eindeutig aus: interne Untersuchungen ergaben u.a., dass Magnetketten weder den Anforderungen an Laufruhe entsprechen, noch dauerhaft den hohen Geschwindigkeiten standhalten. Die Linearportale laufen in der Regel an sechs Tagen in der Woche im Drei-Schichtbetrieb, Maschinen- bzw. Anlagenstillstände dürfen nicht vorkommen. In dem Linearportal kommen daher wartungsarme Rollenenergiezuführungen des Systems P4 zum Einsatz. Das spezielle Design der Rollen und Kettenglieder ermöglicht einen besonder leisen Lauf. Außerdem ist die Kette für hohe Verfahrgeschwindigkeiten, lange Verfahrwege und hohe Füllgewichte geeignet. Durch das versetzte aufeinander rollen von Ober- und Untertrum wird die Lebensdauer der Kette weiter gesteigert. Außerdem ist sie besonders abriebfest. Die Rollenkette erzielt einen besonders ruhigen und vibrationsfreien Lauf. Leitungsschonende 'Auto-Glide'-Stege aus tribologisch optimiertem Kunststoff und Alurinnen aus dem Systembaukasten führen die Energiekette sicher. Dazu kommt ein Dämpfungsprofil in der Rinne, das die Geräuschentwicklung weiter minimiert.
Verglichen mit der Gleitreibung ist die Rollreibung grundsätzlich 75 % geringer. Die damit einhergehende bis zu 57 % reduzierte Antriebsleistung bedeutet energieeffizientere Arbeitsprozesse.
Die Energiezuführung wurde als vorkonfektioniertes anschlussfertiges readychain-System geliefert und kann einfach per „Plug and Play“ installiert werden.
Aber auch beim horizontalen Schiebewechsler im Linearportal, der den Schwenkwechsler beim Be- und Entladen ersetzt, kommen Kunststoff-Energiezuführungen zum Einsatz. Sie sorgen für die notwendige Maschinen- und Anlagenverfügbarkeit, die GROB-Werke seinen Kunden auf der ganzen Welt garantiert.

Auch am Schwenkarm, einer weiteren Neuentwicklung, kommen robuste Energiezuführungen zum Einsatz

Noch ein Einsatz für eine kleine Energiezuführung. Hier im neuen Schwenkgreifer.

Die auf der EMO vorgestellte Anlage wird vor Ort in Mindelheim unter realistischen Produktionsbedingungen auf Herz und Nieren getestet.

Das neu entwickelte Beladeportal zeichnet sich durch sehr hohe Beschleunigungen und Geschwindigkeiten sowie sehr hohe Positioniergenauigkeit aus und eignet sich für die Beladung von Werkstücken von mittleren Massen.