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Der Betriebsleiter 4/2018

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INTRALOGISTIK

INTRALOGISTIK Transportieren und handhaben LIVE@ Individuell konzipierte Fördertechnik für die Produktion von Glasröhrchen Glasröhrchen, die 100°C heiß direkt aus der Produktion kommen, per Fördertechnik übernehmen, transportieren und an entsprechende Weiterbearbeitungsstationen übergeben – und das alles unter Berücksichtigung der bestehenden betrieblichen Gegebenheiten: So lautete die Vorgabe für die Entwicklung einer individuell auf die besonderen Ansprüche eines Produktionsbetriebs zugeschnittene Taktförderanlage. Im Segment der thermischen und mechanischen Glasbearbeitung bietet die Arnold Gruppe ein breites Spektrum an Brennern, Werkzeugen und Standardmaschinen für den anspruchsvollen Glasfachbetrieb. Aber auch komplexe Prozesslösungen zum Beispiel für die solarthermische Glasröhrenfertigung, das hochpräzise Resizing von Quarzglasröhren, zur hochautomatisierten Fertigung von Labor- und Lampenglas sowie andere Spezialanwendungen für die thermische Glasbearbeitung gehören zum Portfolio des Unternehmens. Die Anforderung 01 Für einen Kunden aus dem Bereich der Glasröhrenfertigung bestand die Anforderung darin, eine vollautomatische Förderanlage zu realisieren, die in der Lage sein muss, Handhabung und Transport der direkt aus der Produktion kommenden, noch 100°C heißen Gläser mit einem Durchmesser von 25 mm und Längen von 90 bis 150 mm im Sinne eines effizienten Materialflusses zu kombinieren. Dabei sollen in einem Takt von acht Sekunden jeweils vier Glasröhrchen sortenrein, also z.B. 90 mm lang, transportiert, per Sauggreifer aufgenommen, auf ein Werkstückträgersystem mit insgesamt 24 Einheiten übergeben und per Fördertechnik weiterberarbeitenden Maschinenanlagen zugeführt werden. Da die Arnold Gruppe bei anderen Projekten bereits mit der AMI Förder- und Lagertechnik GmbH zusammengearbeitet hat und sowohl die Fähigkeit des Unternehmens, sich auf individuelle Kundenwünsche einzustellen als auch dessen fachliches Know-how und die Zuverlässigkeit sehr schätzt, ging die Anfrage und schließlich der Auftrag zur Entwicklung, Konstruktion, Herstellung und zur Realisierung des Taktfördersystems an AMI. Die Lösung und ihre konstruktiven Details „Die durch bereits vorhandene Maschinen, Anlagen, Sicherheitseinrichtungen und einen Schaltschrank existierende innerbetriebliche Infrastruktur und die nur eingeschränkt zur Verfügung stehende Stellfläche verlangte von uns ein hohes Maß an Ideenreichtum für den konstruktiven Aufbau und die Realisierung. Denn schließlich musste das Taktfördersystem den prozesstechnischen Anforderungen entsprechen und sich zudem in die Anlagen zur weiteren Bearbeitung integrieren lassen. Auch durfte zum Beispiel der Werkstückträger inklusive überstehender Bauteile für die Aufnahme der Glasröhrchen eine gewisse Breite nicht überschreiten“, erläutert Rolf Quint, ausführender Konstrukteur bei AMI, die Rahmenbedingungen des Projekts. Als Basis der Konstruktion kam ein Zahnriemenförderer mit Spezialzahnriemen zum Einsatz, der sowohl die positionsgenaue Aufnahme der Glasröhrchen auf die einzelnen Werkstückträger als auch deren exakte Übergabe an die jeweilige Weiterbearbeitungsstation garantiert. Bei einem Achsabstand (Antriebs- zu Umlenkachse) von etwa sechs Metern wurde eine Teilung von 24 gewählt, um die Distanz zwischen Aufnahme und Übergabe an den beiden Bearbeitungsanlagen zu überbrücken und den Takt in der geforderten Zeit von acht Sekunden realisieren zu können. Bedingt durch die vorhandenen Maschinen und Anlagen wurde ein Werkstückträgersystem mit einer Breite von 260 mm konstruiert, von dem jede Einheit in der Lage ist, vier Glasröhrchen aufzunehmen und sich, wie gewünscht, manuell auf Röhrchen mit Längen von 90 bis 150 mm verstellen lässt. Ist eine Verstellung erforderlich, so wird diese auf einfache Weise vom Bediener über eine seitlich am Werkstückträger befindliche Rändelschraube realisiert. Für die auf den einzelnen Werkstückträgern angebrachte Vorrichtung zur Aufnahme der Glasröhrchen wurde ein hochtemperaturbeständiger Polyamid-Kunststoff gewählt, 28 Der Betriebsleiter 4/2018

INTRALOGISTIK 02 01 Mit der Entwicklung der Taktförderanlage konnten die Experten von AMI Fördertechnik einmal mehr ihr Know-how für die Erfüllung individueller Betreiberansprüche unter Beweis stellen 02 Konstruktiver Aufbau der Taktförderanlage mit Werkstückträgern für die Glasröhrchen 03 Über die Rändelschraube am Werkstückträger wird dieser auf die jeweils aufzunehmende Röhrchenlänge eingestellt 04 Die mitfahrende Sauggreifer-Einheit sorgt für die Aufnahme und Übergabe der Glasröhrchen Effizient und zuverlässig Auch in puncto Wartung und Instandhaltung wird das Fördersystem seine Effizienz aufgrund weitest gehender Wartungsarmut unter Beweis stellen: So sind alle Lagerungen lebensdauergeschmiert. Darüber hinaus bestehen alle führenden Elemente aus gleitfähigen Kunststoffen und bedürfen lediglich einer regelmäßigen Kontrolle auf eventuelle Beschädigung. Das gilt auch für die Werkstückträger, bei denen sich die Kontrolle auf mögliche Deformierungen aufgrund eventuell auftretender zu hoher Temperaturen beschränkt. der selbst bei Dauer gebrauchstemperaturen bis zu 155°C formstabil bleibt. Damit die Glasröhrchen für die Übernahme aus der Produktion und die Übergabe an die Weiterbearbeitung seitlich und in der Höhe lagerichtig auf den Werkstückträgern positioniert werden können, ist eine entsprechende Führung unabdingbar. Um dies sicherzustellen, haben die AMI-Konstrukteure ein innenliegendes Führungssystem entwickelt, über das man mit zwei einstellbaren Führungselementen auf beiden Seiten des Taktförderers die Werkstückträger seitlich und in der Höhe ausrichten kann. Diese Lösung trägt dazu bei, dass die 03 04 Längeneinstellung auf den Werkstückträgern frei von Störkonturen aufgrund von z.B. Hallenstützen und eines Sicherheitszauns unter der zur Verfügung stehenden Breite von 260 mm bleiben konnte. Für eine präzise Taktung des Zahnriemens und der Werkstückträger sorgt ein Winkelgetriebe mit angeflanschtem Servomotor und Absolutwertgeber, unterstützt von einem induktiven Näherungsschalter an der Aufnahmeposition. Zudem wird an der jeweiligen Aufnahme- und Übergabestation per Lichtschranke und Reflektor kontrolliert, ob die Aufnahmevorrichtung des jeweiligen Werkstückträgers vor der Bestückung und nach der Entnahme leer ist. Besonderheiten der Handhabung Für die Übergabefunktion an die jeweilige Weiterbearbeitungsanlage entwickelte und fertigte AMI ein spezielles Handhabungssystem, dessen Basis von einem Grundrahmen aus Aluminium-Konstruktionsprofil gebildet wird. Auf einer soliden Aluminium-Grundplatte ist der lineare Pneumatikantrieb inkl. Führung, mechanischem Anschlag und Stoßdämpfer befestigt. Der Führungsschlitten des Linearantriebs dient zur Aufnahme des vertikalen Führungszylinders, an dem die vier gefederten Sauggreifer – je Glasröhrchen einer – befestigt sind. Alle pneumatischen Ventile sind in unmittelbarer Nähe des jeweiligen Antriebs positioniert. Auf diese Weise werden durch zu große Schlauchlängen bedingte Verzögerungen minimiert. Aus ähnlichem Grund sind die Vakuum- Ejektoren des Handhabungssystems in direkter Nähe zu den Sauggreifern mitfahrend positioniert. Die Vorteile liegen auf der Hand: kurze Schlauchlängen, besseres Ansprechverhalten, weniger Schläuche in der Energiekette (nur zwei Zuluftleitungen, statt einer Zuluft- und vier Vakuumleitungen). Pneumatische Schläuche, Kabel für Ventile und Signalgeber der Antriebe werden über eine mitfahrende Energiekette geführt, deren großer Umlenkradius eine hohe Lebensdauer der Schläuche und Kabel garantiert. In der Energiekette selbst werden Schläuche und Kabel durch Trennstege separat voneinander geführt. Die von den Sauggreifern realisierte Übergabe der Glasröhrchen auf die Aufnahmevorrichtung der Werkstückträger wird von einer Lichtschranke-/Reflektor-Kombination überwacht. So wird sichergestellt, dass Röhrchen nur übergeben werden, wenn die Aufnahme frei ist. Fazit Durch die gesamtheitliche Konzeption haben die AMI-Ingenieure ein Taktfördersystem für Glasröhrchen konzipiert, das die Einbindung in eine vorhandene Produktion mit ihren Teilprozessen und Maschinen ermöglicht und die Ziele eines effizienten Materialflusses erreicht. Seit kurzem ist die Taktförderanlage zur vollsten Zufriedenheit des Kunden in Betrieb und zeigt für Manfred Langen jr., Mitarbeiter Vertrieb, AMI Förder- und Lagertechnik, „dass auch bei diesem Projekt die partnerschaftliche Zusammenarbeit mit den Verantwortlichen der Arnold Gruppe zielführend für den Erfolg war“. CeMAT: Halle 21, Stand F34 www.ami-foerdertechnik.de Im Fokus Effizienz Sicherheit Nachhaltigkeit Der Betriebsleiter 4/2018 29

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