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Energieketten für Hausgeräte-Fertigung

Neues Universalmodul triflex RS für komplexe Roboterbewegungen

Es gibt eine Vielzahl Varianten von Geschirrspülmaschinen. Bei ihrer Produktion kommen für die verschiedensten Aufgabenstellungen Roboter zum Einsatz. Um ihre Prozesssicherheit langfristig zu gewährleisten, setzt ein bekannter Hausgerätehersteller seit Neuestem auf ein triflex RS Universalmodul für sehr komplexe Roboterbewegungen. Es sorgt dafür, dass die Energiezuführung stets sicher und stressfrei zum Roboterkopf realisiert wird und dass es durch die gerichtete Vorspannung der triflex R- Energiekette zu keiner störenden Schlaufenbildung kommt.

Steckbrief

  • Was wurde benötigt: triflex RS Universalmodul
  • Anforderungen: um 180° beweglichen Greifer, starkes Einknicken um die Achse erfordern hohe Flexibilität der Energieführung, Dreischichtbetrieb bis zu sechs Tage die Woche erfordert hohe Langlebigkeit und Widerstandsfähigkeit
  • Branche: Hausgerätehersteller
  • Erfolg für den Kunden: Lösung erfordert besonders wenig Bauraum und wurde so angelegt, dass sie maximale Zugkräfte, die durch hohe Beschleunigungen, Geschwindigkeiten und Füllgewichte auftreten, problemlos bewältigt; zwischen Bestellung, Lieferung und Einbau vergingen nur 24 Stunden

trifles R Energiekette Das starke Einknicken der Achse beim Anlegen erfordert eine äußerst flexible Energiezuführung. "Triflex R" von igus ist hier erste Wahl.

Problem

Der Produktbereich Geschirrspüler der BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH fertigt pro Tag an neun Montagelinien ungefähr 10.000 Geschirrspüler. Auf die Anforderungen des Marktes wird dabei extrem schnell reagiert. Zurzeit besteht das Produktprogramm des Hausgeräteherstellers aus über 1.000 Varianten. Entsprechend hoch sind die Ansprüche an die Flexibilität in der Fertigung und Montage. Alle Maschinen und Anlagen müssen sich schnell auf die sich ändernden Kundenanforderungen anpassen können.
Für eine neue Aufgabenstellung in der Vorfertigung kommt beim Hausgerätehersteller ein sogenannter KR100- comp. Roboter zum Einsatz. Er sorgt innerhalb der Vorfertigung für das sichere Handling beim Verschweißen von zwei Kunststoffformteilen. Dafür ist der Handlingroboter mit einem Doppelgreifer ausgerüstet worden. Er nimmt die beiden Halbteile mit den mechanischen Greifern auf und legt sie in einer Schweißvorrichtung ab. Im Gegenzug nimmt er zwei fertige Bauteile auf und legt sie auf der Fördertechnik ab. Durch diese Aufgaben entstanden auch die besonderen Herausforderungen, mit denen sich der Hausgerätehersteller konfrontiert sah. Denn der Greifer rotiert um 180° und ein zusätzlich starkes Einknicken um die Achse 5 beim Ablegen erfordert eine äußerst flexible Energiezuführung. Die übliche Schlaufenbildung musste vermieden werden. Außerdem lag ein Hauptaugenmerk auf der Langlebigkeit. Die Systeme sind im Dreischichtbetrieb bis zu sechs Tage in der Woche im Einsatz sind und Stillstände möchte man möglichst vermeiden. Die hohen gesetzten Stückzahlen in der Produktion sollen durch eine verlässliche Technik immer gewährleistet sein.

Lösung

Um die Energiezuführung zum Roboterkopf zu gewährleisten, ist der Roboter mit dem Universalmodul triflex R-Set ausgerüstet worden wobei wischen Bestellung, Lieferung und Einbau lediglich 24 Stunden vergingen. Der Vorteil an der mehrdimensional beweglichen Energiezuführung liegt an der kompakten Bauweise, wodurch die Energieführung an den am Roboter vorhandenen Befestigungspunkten Platz sparend und schnell montiert werden konnte. Die Kette bringt Anschlusselemente zur sicheren Fixierung der Energiekette, eine Gleitdurchführung für eine enge und parallele Führung am Roboterarm sowie Protektoren für eine definierte Bewegungsfreiheit mit sich. Weitere Merkmale der Energieführung sind z.B. ein definierter Biegeradiusanschlag, eine hohe Torsionsfähigkeit von bis zu 360° oder eine integrierte Rückholfeder, die eine Schlaufenbildung verhindert. 
In der konkreten Anwendung bei der BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH wurde eine Platte mit der Elektrobox oberhalb des triflex RS-Universalmoduls befestigt, so dass insgesamt nur wenig Bauraum benötigt wird. Das hat nicht nur den Vorteil, dass man innerhalb der Roboterkontur bleiben kann, sondern der Roboterarm, an dem die Kette eng anliegt, kann jede Applikation bedienen. Dabei ist die Energiezuführung so ausgelegt, dass sie die maximalen Zugkräfte, die durch Beschleunigung, Geschwindigkeit und Füllgewichte auftreten, problemlos bewältigt.


„Auf der letzten Motek in Stuttgart habe ich das System zum ersten Mal gesehen. Zu diesem Zeitpunkt wusste ich allerdings noch nicht, wie schnell wir es einsetzen würden. Das Pilotprojekt ist aus unserer Sicht so gut gelungen, dass der Einsatz in weiteren Roboterzellen sehr wahrscheinlich ist."

Joachim Grandy, Konstruktion von Sondermaschinen im Produktbereich Geschirrspüler, BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH

Universalmodul Triflex RS Universalmodul "Triflex RS" mit Elektrobox im Einsatz beim Kunststoffschweißen.
Universalmodul Triflex RS mit Elektrobox Blick auf das Universalmodul "Triflex RS" mit der Elektrobox von oben. Diese Lösung ist für engste Bauräume bestens geeignet.

Weitere Projekte stehen in Aussicht

Nicht nur die kompakte Bauweise hat den Hausgerätehersteller überzeugt, sondern auch die schnelle Inbetriebnahme der Lösung. „Während wir früher für eine vergleichbare Applikation bis zu zwölf Stunden gebraucht haben, konnten wir das Universalmodul innerhalb von vier Stunden montieren“, so Joachim Grandy, der für die Konstruktion von Sondermaschinen im Produktbereich Geschirrspüler verantwortlich ist. „Wir haben also nicht nur Rüst- und Inbetriebnahmezeiten gespart, sondern erwarten, dass sich auch Wartungs- und Instandhaltungszeiten minimieren.“
"Auf der letzten Motek in Stuttgart habe ich das System zum ersten Mal gesehen. Zu diesem Zeitpunkt wusste ich allerdings noch nicht, wie schnell wir es einsetzen würden", blickt der Konstrukteur zurück. Durch die hohe Drehelastizität einerseits und andererseits die in Verbindung mit der integrierten Rückzugsfeder immer straff am Roboterarm anliegende Energiezuführung spielt das Universalmodul in der Anwendung seine Stärke aus. "Das Pilotprojekt ist aus unserer Sicht so gut gelungen, dass der Einsatz in weiteren Roboterzellen sehr wahrscheinlich ist", bilanziert abschließend Joachim Grandy.