Vollautomatische Endmontagelinie für Kfz-Elektromotoren

Präzise in Position

Sondermaschinenbau steht für individuelle Konzepte und flexible Lösungen. Deshalb greift das Unternehmen Braun für seine Fertigungslinien im Automotive-Bereich auf einen modularen Baukasten aus Soft- und Hardware zurück. In diesem Rahmen kommen auch Positionierantriebe von Siko zum Einsatz. Sie ermöglichen einen automatisierten Formatwechsel für präzise Verstellungen bei Produktwechseln und schnelle Umrüstzeiten.
 Mit einem maximalen Nenndrehmoment von 14Nm ist der Siko-Positionierantrieb AG24 ein echtes Kraftpaket für die Formatverstellung.
Mit einem maximalen Nenndrehmoment von 14Nm ist der Siko-Positionierantrieb AG24 ein echtes Kraftpaket für die Formatverstellung.Bild: Braun Sondermaschinen GmbH

Manuel S. Gander, Bereichsleiter Supply Chain Management und Material Management bei Braun, erklärt die Anforderungen im Sondermaschinenbau: „Die automatisierten Fertigungslinien, die wir umsetzen, werden nach spezifischen und individuellen Kundenwünschen entwickelt – in der Regel als Prototyp und danach als angepasster Nachbau. Keine Anlage ist wie die andere; es gibt immer besondere Anforderungen.“ Damit dennoch eine gewisse Standardisierung möglich ist, bietet das Unternehmen das modulare Automationskonzept MAK an: „Die MAK-Anlage besteht aus einer Alu-Traverse und einer Schutzumhausung. Hier werden je nach Kundenbedarf die einzelnen Prozesse modular eingeklinkt und ein Software-Paket über die Gesamtanlage gelegt. Auch nach Jahren können in diesem Konstrukt Prozesse ausgetauscht und geändert werden, ohne die gesamte Linie von Grund auf neu zu konstruieren.“

Bild: Siko GmbH

Automatisierter Formatwechsel

Ein Aspekt, dem ebenfalls bei der Anlagenplanung Rechnung getragen wird, ist die gestiegene Variantenvielfalt, die Maschinen bei sehr kleinen Losgrößen bewältigen müssen. Kompakte Positionierantriebe ermöglichen hier eine automatisierte und schnelle Formatverstellung ohne großen Eingriff in SPS-Programme. Die Positionierantriebe AG24 von Siko kommen bei Braun Sondermaschinen immer dann zum Einsatz, wenn manuelle Arbeitsplätze innerhalb einer Linie automatisiert werden sollen, bei denen genaue Formatänderungen nötig sind. Ein Beispiel hierfür sind Montage- und Auswuchtmaschinen für die Herstellung von Kühlungslüftern für die Automobilzulieferbranche. Bisher war das Wuchten ein manueller Prozess, bei dem der Sondermaschinenbauer bereits mechanische Positionsanzeigen von Siko für die manuelle Formatverstellung eingesetzt hatte. Für die zunehmenden Modellvarianten lässt sich dieses Modul mit dem Positionierantrieb AG24 schnell und präzise umrüsten. Bestehende manuelle Arbeitsplätze können auch durch einfache Montage über die Hohlwelle mit einem Siko-Antrieb nachgerüstet werden.

Hohe Leistungsreserve

Die Entscheidung für den AG24-Aktuator liegt zum einen im hohen Drehmoment und den damit verbundenen Leistungsreserven begründet. Nicht immer ist dieser Leistungsumfang bei Anlagen vonnöten. Aber die Reservemöglichkeit spielt eine große Rolle, z. B. wenn durch Verschmutzungen und Beanspruchung Komponenten schwergängiger werden und der Antrieb dann mehr Leistung bereitstellen kann. Auch können so die Wartungsintervalle verlängert werden, wenn der Antrieb nicht permanent an der Belastungsgrenze läuft.

Eine Alternative zu Positionierantrieben sind Servomotoren, die bei vielen Prozessen ihre Berechtigung haben – jedoch weniger, wenn es auf Kompaktheit und manuelle Tätigkeiten ankommt. Beim AG24 sind alle wesentlichen Funktionen wie der bürstenlose Gleichstrommotor, Positionsgeber oder Leistungs- und Steuerungselektronik bereits integriert. Er kann direkt mit der Maschinensteuerung verbunden werden, ist kompakt und verursacht keinen Verdrahtungsaufwand – im Gegensatz zu einem Servomotor, der zusätzliche Komponenten wie Frequenzumrichter oder Inverter erfordert. Der Positionierantrieb verfügt zudem über einen integrierten Absolutwertgeber, der jederzeit auch im stromlosen Zustand die Position erfasst und keine Referenzierung benötigt.

„Bei jedem Projekt liegt ein neues Lastenheft mit noch zusätzlich möglichen Varianten auf dem Tisch, das wieder spezielle Anforderungen beinhaltet“, so Jürgen Schuh, Manager Business Unit Changeover Solutions bei Siko. „Mit dem AG24 hat Braun ein Gerät in der Hinterhand, das aufgrund der Funktionsreserve ein breites Feld von Anwendungen in der Formatverstellung bedienen und somit ein Standard-Tool sein kann.“

Zudem beinhaltet der Antrieb mit der optionalen Federkraftbremse eine moderne Sicherheitsfunktion. Auch im stromlosen Zustand hält die Bremse die Achse in ihrer festgelegten Position – interessant ist diese Funktionalität z.B. bei senkrecht positionierten Spindeln, die ein gewisses Gewicht haben. Bei einem Stromausfall könnte das Gewicht nach unten drücken und der Antrieb ohne Stromversorgung nicht mehr gegenhalten. In diesem Fall wird die Bremse beim Ausschalten automatisch aktiviert und die Spindel festgehalten.

Manuelle Einstellung am Gerät

Der Positionierantrieb lässt sich nicht nur per Feldbus und die SPS zu steuern, sondern auch über eine manuelle Einstellmöglichkeit direkt am Display des Geräts über Bedientasten nutzen zu können. Bei manchen Applikationen hat es durchaus Sinn, die Einstellung und Positionierung vorab per Teach-In manuell durchzuführen, sich also nach und nach an das passende Maß heranzutasten und diese Positionen dann als Soll-Werte in der Maschinensteuerung abzuspeichern. So können die feinjustierten Positionen bei Inbetriebnahme direkt angefahren werden. Der Positionierantrieb AG24 vereint beide Vorgehensweisen, die manuelle Feineinstellung und den automatisierten effizienten Prozess.

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