Linearachsen

Andreas Mühlbauer,

Stanzen mit Präzision

Wink Stanzwerkzeuge aus Neuenhaus hat seine Stanzblechfertigung automatisiert. Für die Lineartechnik und die Automatisierung hat sich das Unternehmen mit bewährten Projektpartnern zusammengetan.

Wink hat seine Stanzblechfertigung mithilfe von Rollon-Linearachsen automatisiert. © Rollon

Bei der Fertigung von Stanzblechen ist Präzision im µm-Bereich gefragt. Die dünnen Bleche haben eine Resthöhe von lediglich 0,12 mm und sind sehr empfindlich. Bereits kleinste Fehler im Handling führen zu Beschädigungen. Zur Minimierung der Fehlerquote sowie zur Erhöhung der Verfügbarkeit und Entlastung der Mitarbeiter hat Wink Stanzwerkzeuge seine Prozesse automatisiert – und dabei erneut auf das bewährte Erfolgsteam bestehend aus dem Lineartechnikspezialisten Rollon und dem Systemintegrator INperfektion gesetzt, das bereits 2019 für die Automatisierung der Verpackungszuführung verantwortlich zeichnete.

Automatisierung der Stanzblechfertigung

Wink ist ein Hersteller von Stanzwerkzeugen für die grafische und verarbeitende Industrie mit Hauptsitz im niedersächsischen Neuenhaus. Die hochpräzisen Stanzbleche, Rotationszylinder, Bandstahlschnitte und weiteren Maschinenkomponenten sind rund um den Globus im Einsatz und sorgen bei Herstellern von Etiketten, Verpackungen und vielen weiteren gestanzten Produkten für den optimalen Schnitt.

Bisher erfolgte der Prozess der Belegung, Ansteuerung und Entnahme der vorhandenen Laseranlagen sowie die Nachbehandlung und Verpackung der erzeugten Stanzbleche manuell. Für die Automatisierung wurde eine komplett neue Anlage einschließlich Fördertechnik, Roboterportal, Entgratportal und Zwischenbogenspeicher entwickelt. Lineartechnik spielt dabei eine entscheidende Rolle. „Dank der lineartechnischen Rollon-Lösung inklusive einer siebten Achse konnten wir auf die Verwendung von mehreren Robotern verzichten. Dadurch ist das Projekt sehr viel günstiger und weniger komplex geworden“, sagt Frank Neumann, Produktionsleiter Stanzbleche/Etiketten bei Wink.

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Als Generalunternehmer trat INperfektion, Full-Service-Provider für Automatisierungslösungen, in Erscheinung. „Der ursprüngliche Kontakt bestand zwischen Rollon und Wink, doch aufgrund des angefragten Projektumfangs wurden wir von Rollon als Systemintegrator ins Boot geholt“, sagt Carsten Finke, Geschäftsführer von INperfektion, und ergänzt: „Wir schätzen die vertrauens- und respektvolle Partnerschaft mit Rollon sehr. Durch unsere Zusammenarbeit ergeben sich wertvolle Synergien für den Kunden – schließlich benötigt jede Achse Integration und Engineering.“

Neben hohen Anforderungen an Anlagensicherheit, Qualität sowie Prozesssicherheit im 24/7-Betrieb standen bei der Automatisierung der Stanzblechfertigung im Bereich Lineartechnik insbesondere Kriterien wie Präzision, Dynamik, Kompaktheit und Robustheit im Fokus. „Das Ziel waren möglichst kurze Taktzeiten. Eine hohe Beschleunigung war daher wichtig. Zudem war eine hohe Genauigkeit gefordert – und das bei einer Gesamtanlagenlänge von über 14 m“, sagt Frank Neumann. Beengte Platzverhältnisse sowie der Aufbau bei laufender Produktion kamen erschwerend hinzu.

Der neue Prozess gestaltet sich folgendermaßen: Die zu bearbeitenden Stanzbleche werden über eine Förderstrecke der Automatisierung zugeführt. Ein Zwischenbogenspeicher sorgt dabei für Nachschub und ermöglicht einen gleichmäßigen Ablauf. Im Anschluss werden die Bleche von einem Robotergreifsystem, das kopfüber an einer Rollon-Verfahrachse hängt, einer Übergabestation entnommen und zu den Lasern transportiert. Nach dem Laserprozess erfolgt die Beförderung der Bleche zur Entgratstation.

Rollon lieferte für die verschiedenen Bewegungsanforderungen in der Wink-Anlage jeweils die passende lineartechnische Lösung – von einer einzelnen Vertikalachse über ein 3-Achs-Portal bis hin zur Verfahrachse für den Fanuc-Roboter M-710. Basis dafür bildete das breite Portfolio an modularen Lineareinheiten. Rollon bietet ein umfassendes Sortiment an Linearführungen, Teleskopauszügen und Linearachsen mit einer riesigen Auswahl an Bauformen, Typen und Optionen. Auch im Bereich der 7. Achse profitieren Anwender von der Variantenvielfalt. Die bei Wink eingesetzte Verfahrachse hat eine Gesamtlänge von 11,5 m und besteht aus zwei Segmenten, die auf Stoß zusammengesetzt und montiert sind. Die kompakte, robuste und auf Langlebigkeit ausgelegte Robotertransfereinheit (Robot Transfer Unit, RTU) verfügt über einen Zahnstangenantrieb und verfährt das Robotergreifsystem mit einer Geschwindigkeit von 0,7 m/s und einer Beschleunigung von 1 m/s². Das modulare Baukastensystem erlaubte es Rollon, auf die Plus-Variante der SEV170P-2 zurückzugreifen. Obwohl es sich dabei eigentlich um eine kleinere Baugröße handelt, bietet sie dank Plus-Ausführung die gleichen Leistungsdaten wie die SEV220-2: ideal bei limitiertem Bauraum.

Dynamische, belastbare und kosteneffiziente Linearachsen

Im Entgratportal kommen zwei parallel synchronisierte Linearachsen der Baureihe E-Smart sowie eine R-Smart als Querachse zum Einsatz. Die R-Smart-Achse hat durch ihr rechteckiges Profil eine hohe Eigensteifigkeit und somit eine geringe Durchbiegung, was insgesamt zu höheren Genauigkeiten führt. Die Baureihe ist grundsätzlich besonders für Anwendungen mit hohen Tragzahlen geeignet, bei denen der Laufwagen starken Kräften ausgesetzt ist. Selbst hohen Verfahrgeschwindigkeiten kann sie überzeugen. Auch im Zwischenbogenspeicher mit automatischer Zuführung findet sich eine R-Smart – diesmal als Vertikalachse. Aufgrund ihres 40 mm breiten Zahnriemens kann sie Lasten in Axialrichtung optimal aufnehmen. Von Vorteil ist zudem das 2-Schienen-System, das etwaige außermittige Momente besser auffangen kann als ein 1-Schienen-System. Die Wiederholgenauigkeit beträgt 0,05 mm, die Geschwindigkeit 1 m/s und die Beschleunigung 4m/s2.

Anfang 2022 hat die automatisierte Stanzblechfertigungsanlage ihren Betrieb aufgenommen, und alle Beteiligten sind rundum zufrieden. „Für uns war es bereits das zweite Projekt mit Rollon und INperfektion. Zusammenarbeit und Liefertreue waren wieder einmal hervorragend, die Anlage läuft einwandfrei, ist zuverlässig und wartungsarm. Weitere Projekte sind schon in Planung“, sagt Frank Neumann. Carsten Finke ergänzt: „Das gesamte Projekt verlief sehr reibungslos und termintreu. Rollon konnte uns zielgerichtet die richtigen Produkte anbieten und hat die Achsen komplementiert geliefert. Wir mussten nur noch die vorher bestimmten Anschläge nutzen, und alles passte auf Anhieb. In Zukunft wollen wir die Partnerschaft weiter ausbauen.“

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