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Mit einer automatisierten Fertigungszelle alles im Griff

24.03.2009
Damit das halten und führen einer Motorsäge oder Motorsense sicher und bleibt funktioniert, bringt Stihl an jedem Gerät einen speziell entwickelten Haltegriff an. Unterschiedliche Geräte benötigen unterschiedliche Griffe, deshalb kann man sich denken, was im Stihl-Werk Tengen-Wiechs am Randen jährlich produziert wird. Neuerdings werden die Griffe in einer Fertigungszelle automatisch hergestellt.

Die Griffrohrfertigung ist eines der wichtigsten Standbeine des Stihl-Werkes 3 in Tengen-Wiechs am Randen. Fast abgelegen und in Nähe zur Schweizer Grenze sind in Tengen-Wiechs am Randen rund 60 Mitarbeiter beschäftigt. Außer den Griffrohren werden dort auch Dickichtmesser, Elektrosägen, Lager mit Schutz und Schärfgeräte hergestellt.

Griffe aus glänzendem oder eloxiertem Material

„Bei den Griffen unterscheiden wir grundsätzlich zwischen glänzendem Material und eloxiertem Material“, erzählt Björn Ferner, als Ingenieur der Fertigungsplanung Werk 3 bei Stihl. „Ansonsten bestehen die Rohre generell aus Alu, sind längsnahtgeschweißt, haben meist einen Durchmesser um die 20 mm und die bereits konfektionierte Länge beträgt etwa 1000 mm“, führt Ferner weiter aus.

Diese Länge wird in der Regel aus einer 5-m-Stange auf einem außerhalb der Fertigungszelle befindlichen Sägeautomat erzeugt. Beim gesamten Handling ist in allen Produktionsphasen äußerste Vorsicht im Umgang mit dem Werkstück geboten, weil die Oberfläche danach nicht mehr behandelt wird.

Sind die Rohre erst einmal auf Fixlänge gebracht, so werden sie in ein variabel einstellbares Magazin eingelegt. Von da an ist alles der Fertigungszelle überlassen, die von Mobitec Kottmann und Berger GmbH in Zusammenarbeit mit dem Kunden Stihl konzipiert, entwickelt und erstellt wurde.

Automatische Fertigungszelle beherrscht 23 Griff-Typen

„Im Moment können wir hier 23 verschiedene Griff-Typen fahren“, verrät Thorsten Mutschler, Verkaufsleiter bei Mobitec und Björn Ferner erzählt: „Die Anlage läuft derzeit in drei Schichten.“ Dabei werden etwa alle 1,5 bis 2 Tage die Programme gewechselt. „Das dauert, dank der zentralen Steuerung, nur wenige Minuten“, ergänzt Mutschler.

Nach dem Ablegen der abgelängten Rohre im Magazin werden diese über eine Vereinzelungseinrichtung aus dem Behälter heraustransportiert und liegen auf einem sternförmigen Mitnehmer. Von dort werden die Rohre mit Hilfe eines Greifers beziehungsweise eines Handlingsystems linear der Stanzeinheit zugeführt.

Die Stanzeinheit führt innerhalb der Fertigungszelle die erste Operation aus. Dabei werden Rundlöcher und Ausklinkungen für die spätere Griffmontage realisiert.

Stihl hat Stanzeinheit selbst entwickelt

Die Operationen sind immer gleichbleibend. So wird das Rohr jeweils von beiden Seiten gestanzt. Die Stanzeinheit selbst ist eine Lösung die von Stihl entwickelt wurde und bereits im Einsatz einer anderen Anlage war. Jetzt ist sie in die Mobitec-Anlage integriert.

Möglich ist dies vor allem durch die große Flexibilität der Fertigungszelle. „Unsere Anlage ist modulartig aufgebaut und lässt damit genügend Spielraum für eine ideale Anordnung die einzelnen Fertigungsschritte“, sagt Edgar Schneider von der Qualitätssicherung

Nach dem Stanzvorgang fährt das Handlingsystem das Rohr in eine Warteposition vor der Biegemaschine. Sobald das fertig gebogene Teil die Biegemaschine verlassen hat, wird das in Warteposition stehende zugeführt.

Biegemaschine ist das Herz der Fertigungszelle

Die Biegemaschine ist das Herzstück der Anlage. Es handelt sich dabei um eine in allen Achsen (12 Stück) servo-motorisch angetriebene CNC-Mehrebenen-Biegmaschine, Typ MBVA 30 SM 12 R/L; die sowohl Rechts- und Links- als auch Freiform-Biegen kann – und das natürlich in bewährter Mehrebenentechnik. Sie ist praktisch bis zu einem Rohrdurchmesser von 30 mm ausgelegt.

„Momentan ist es so, dass die Rohre aufgrund ihrer Geometrie entweder rechts- oder linksgebogen werden“, erklärt Mutschler. „Teilweise aber auch in einer Mischung von Fix- und Freiformradien.“

Biegemaschine bietet kurze Rüstzeiten

Fixe Radien werden dabei über das Werkzeug beziehungsweise so genannte Roller gebogen. „Die Mobitec MBVA zeichnet sich vor allem durch kürzeste Rüst- und Biegezeiten und sehr hohe Reproduziergenauigkeiten aus worauf wir bei den zu fertigenden Stückzahlen besonderen Wert legen“, sagt Schneider.

Ansonsten ist die MBVA 30 SM 12 R/L eine Biegemaschine, die in Modulbauweise jedem Kundenwunsch angepasst werden kann. Sie verfügt über eine von Mobitec entwickelte und hochintelligente Steuerung, in der alle Informationen wie etwa die Geschwindigkeit des Handlings, die Stanzparameter oder die Biegeparameter der einzelnen Fertigungsstationen zusammenlaufen und penibel aufeinander abgestimmt sind.

Die Daten für die jeweiligen Rohre werden in der Regel von den CAD-Daten des Waiblinger Stammhauses von Stihl übernommen. Die daraus generierten Biegeprogramme werden dann abgespeichert und sind in wenigen Minuten operationsbereit.

Biegemaschine bietet freie Programmierbarkeit der 12 Achsen

Die Mehrebenenbiegemaschine MBVA 30 SM 12 R/L zeichnet sich durch Ihre freie Programmierbarkeit mit den 12 servo-motorisch betriebenen Achsen aus, das heißt, mittels dieser Technologie können maximale Geometrieansprüche bis hin zu Radien von 0,8 x D gebogen werden – natürlich steht dies immer in Abhängigkeit von Material und Teilegeometrien. Hinzu kommen bei dieser von Mobitec eingesetzter Technologie noch Einrichtungsvorteile wie Teach-Funktion für verschiedene Achsen und die Flexibilität hinsichtlich Rüstzeiten im Hinblick Werkzeugaufbau.

„Grundsätzlich können wir eine automatisierte Fertigungszelle mit Magazin, Handling, Umformen und Biegen sowie den Transport frei gestalten – je nach Anforderungen und Kundenwunsch“, erläutert Mutschler. Insgesamt ist es aber auch möglich bei entsprechender Planung, auch Platz für künftige zusätzliche Operationen und den damit verbundenen Fertigungseinheiten zu schaffen.

Fertig bearbeitete Teile schonend abtransportieren

Wichtig bei der gesamten Fertigung ist eine schonende Behandlung der Rohre. „Die Oberfläche muss in jedem Fall tipp topp sein“, sagt Qualitätshüter Schneider. Erfüllt wird diese Anforderung auch beim Abtransport der fertigen Griffrohre, die über ein Förderband der außerhalb der Fertigungszelle stehenden Gitterbox zugeführt werden. Die Taktzeit mit der ein Rohr den gesamten Fertigungsprozess ab Magazin bis zur Gitterbox durchläuft, beträgt 8 s, bei anderen Typen auch 21 s.

Wie der Qualitätssicherer Schneider und der Fertigungsplaner Ferner im Stihl-Werk 3 bekunden haben sie sich nach langen und eingehenden Vorbesprechungen für die Mobitec-Lösung und für Mobitec als Partner für die Automatisierung der Griffrohrefertigung entschieden.

Schneider: „Die Herren von Mobitec sind sofort auf unsere Wünsche eingegangen und haben uns die Lösung vorgeschlagen die wir benötigen. Die Chemie und das gegenseitige Verständnis haben bereits vom ersten Tag an gepasst – rundum eine sehr gute Zusammenarbeit und Service auf beispiellosem Niveau.“ Dass muss wohl so sein, denn schon wieder sitzt das Team der Stihl- und Mobitec-Ingenieure zusammen um die Fertigungszelle mit weiteren Möglichkeiten auszustatten.

Dietmar Kuhn | MM MaschinenMarkt
Weitere Informationen:
http://www.maschinenmarkt.vogel.de/themenkanaele/produktion/umformtechnik/articles/176153/

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