Synergie in der Sondermaschine
Hochautomatisierte Fertigungslinie für Gerüst-Standrohre setzt Maßstäbe in Effizienz und Prozesssicherheit
Eine hochautomatisierte Fertigungslinie für Gerüst-Standrohre setzt Maßstäbe in Effizienz und Prozesssicherheit. Eigenentwickelte Sondermaschinen, vernetzte Bearbeitungszellen sowie präzise Greif- und Spanntechnik gewährleisten hohe Taktzahlen, Qualität und Stabilität im Dreischichtbetrieb.
Der Gerüsthersteller MJ-Gerüst in Plettenberg fertigt Gerüst-Systembauteile auf hochmodernen, eigenentwickelten Sondermaschinen. In einer verketteten Produktionslinie zur Herstellung langer Gerüst-Standrohre sind Schunk-Komponenten gleich mehrfach verbaut. In dieser spezifischen Großanlage mit diversen Handhabungs- und Bearbeitungsstationen greifen alle Module und Prozesse ineinander.
"Alles Eigenbau", sagt Jörg Brauhardt, Leiter Konstruktion bei MJ-Gerüst, und zeigt auf die Fertigungsanlage, in der vertikale Gerüststandrohre hergestellt werden. In der verketteten Produktionsstraße wird das Rohmaterial im Verlauf der Bearbeitung gelängt, entgratet, gekennzeichnet, umgeformt, gelocht, geglüht und schließlich fertig zum Abtransport entnommen. Die einzelnen Prozesse erfolgen in mehreren Bearbeitungszellen mit mehr als zehn Robotern. Angetriebene Prismenrollen transportieren das Langgut von Station zu Station in den voneinander abgegrenzten Zellen. "Diese Anlage bearbeitet bis zu 2.500 mm lange Rohre aus 48-3-er-Stahlrohr", erläutert Brauhardt. "Für das Konzept, das hier entstanden ist, hatte unser Konstruktionsteam eine erste Anlage ähnlicher Art als Vorbild. Diese erste Anlage bearbeitet bis zu 4 Meter langes Material und brauchte dringend Unterstützung, weil sie bereits in drei Schichten in Betrieb war und das Volumen weiter stieg. "Hier hatten wir schon PGN-plus-Greifer verbaut", sagt Brauhardt. "Wir kennen die Schunk-Produkte seit Jahren, da gab es noch nie Probleme, und deshalb ist auch die neue Anlage mit Schunk-Modulen ausgerüstet."
Spanntechnik und Automatisierung wachsen zusammen
Fast 120 PGN-plus-P-Greifer sind in Aktion, rund 25 Magnetgreifer EGM sowie mehrere Drehfutter. "Wir legen hier großen Wert auf Qualität, Robustheit, Stabilität und Langlebigkeit", betont Jörg Brauhardt. "Auch die Wiederholgenauigkeit des Greifers ist sehr wichtig wegen der langen Bauteile und der Durchbiegung. Alle Komponenten in der Anlage müssen hohe Anforderungen erfüllen, denn wir brauchen einen zuverlässige Gesamtprozess." Mit 27 Jahre währender Erfahrung in der Konstruktion weiß er, was für die Automatisierung der konkreten Aufgabe nötig ist. "Das ist hier ein robustes, raues Geschäft, es ist sicherheitsrelevant, deshalb brauchen wir hier Qualität. Alles muss passen, es muss funktionieren und es muss halten." Ein Maschinenausfall bedeutet den Stillstand der kompletten Produktionsstraße, weil alle Stationen miteinander verbunden sind. "Das darf nicht passieren, das müssen wir ausschließen", betont Brauhardt. Das Rohmaterial kommt im Bund via Kran oder Stapler und wird in die erste Station zur Vereinzelung eingelegt. Jedes Rohr wird zunächst automatisch auf Länge vermessen. Dann wird es von zwei Robotern mit jeweils mehreren PGN-plus-P-Greifern an einen Pusher übergeben, an dem ein Dreibackenfutter Rota TP 200 von Schunk verbaut ist. Der Pusher verfährt mit dem Rohr in eine Laserschneidzelle. Während der Laserkopf sich positioniert, wird das Rohr festgehalten und dann endlos gedreht, bis links und rechts die Enden abgeschnitten sind. Die Laserzelle stoppt die Drehung, wenn das Schneiden beendet ist. "Nach der Schneidstation werden die Rohre entgratet, zunächst im Zweierpack aufgenommen, umgesetzt und im Dreierbund weitergeführt", erläutert Brauhardt. "Die Magnetgreifer mit angepasster Halbschale fassen die Rohre ganz eng und nah beieinander. Das vermeidet an dieser Stelle das Scheppern und Klappern und schont das Material."
Stationen arbeiten Hand in Hand
Für die nächste Station – die Kennzeichnung mit Seriennummer und Artikelnummer durch Nadelritzung – wird jedes Rohr wieder vereinzelt. So ist jedes einzelne Rohr markiert, was für den Hersteller beim Schweißen und Lagern wichtig ist. Die Kennzeichnung ist auch nach der Verzinkung noch sichtbar und dient der dauerhaften Rückverfolgbarkeit der Bauteile. Schließlich erfolgt die Verjüngung eines Rohrendes via Kaltumformung, bei der das Material verdickt wird und woraus eine hohe Stabilität der Rohrverbindung resultiert. Nun werden die Rohre erneut auf Nullpunkt vermessen, um für den nächsten und letzten Prozess vom Roboter sicher gegriffen werden zu können: Sechs Rohre im Bund werden in die finale Laserzelle eingelegt, in der die Rohre gelocht werden.
Alle 60 Sekunden verlassen sechs fertig bearbeitete Rohre die Linie. An jeder Bearbeitungs- und Handhabungsstation erledigen Schunk-Komponenten ihren Dienst zuverlässig und in großer Stückzahl. Der Universalgreifer PGN-plus-P ist in der Anlage in den beiden Baugrößen 100 und 125 im Einsatz. Der bewährte und vielseitige Parallelgreifer verfügt aufgrund der verbesserten Vielzahnführung über hohe Tragkraft und bietet durch die Dauerschmierung einen wartungsfreien, prozesssicheren Betrieb. "Die Greiferbacken haben wir je nach Handhabungssituation an jeder Station spezifisch an die Rohrgeometrie angepasst", erläutert Jörg Brauhardt.
Auch der Elektro-Permanentmagnet-Greifer EGM zur energieeffizienten Handhabung von ferromagnetischen Werkstücken zeigt in dieser Anlage seine Stärken. Mit geringem Gewicht und hoher Dynamik handhabt er das Langgut zuverlässig. Die störkonturfreie Werkstückzugänglichkeit ermöglicht eine dichte und schonende Handlingsituation. Strom wird nur zum Magnetisieren und Entmagnetisieren benötigt. "Auch das Kraftspannfutter Rota TP 200 ist hier am richtigen Platz", stellt der Konstruktionsleiter fest. Mit dem integrierten Spannzylinder ist eine große Durchgangsbohrung möglich, was ideal für die Rohrbearbeitung ist. Das Futter lässt sich auch im Stillstand betätigen. Pneumatische Kraftspannfutter von Schunk sind eine passende Alternative, wenn die Futter nicht manuell oder über Hydraulik angesteuert werden sollen.
Die taktzeitoptimierte, verkettete Anlage ist für die Zukunft ausgerichtet, versichert Brauhardt. Die Greif- und Spannmodule tun, was sie sollen. "Das ist Top-Qualität, da geht nichts kaputt." Dank der engen Kooperation und intensiven Gesprächen zwischen Anwender und Schunk konnte die Lösung realisiert werden. Einmal mehr kommt es dem Kunden hier zugute, dass Schunk mit seinem großen Automatisierungs-Know-how passende Komponenten für die jeweiligen Prozesse zur Verfügung stellen kann. "In dieser Anlage ist die Kombination aus Spanntechnik und Automatisierung sicher einmalig", resümiert Jörg Brauhardt.










