Sicher an die Kette

Automatische Zuführtechnik wird in der Produktions- und Montageautomation zunehmend wichtiger. Schnelligkeit und Präzision ist angesagt, damit Hochleistungs-Produktionsanlagen effizient und sicher arbeiten können. Zugleich müssen Kosten für Rationalisierungs-Maßnahmen im Rahmen bleiben.

Ob manuelles oder automatisches Beschicken einer Bearbeitungs-/Produktionsmaschine oder einer Montageanlage, ob Kleinteile oder Baugruppen, ob Metall- oder Kunststoffteile – in jedem Fall ist es für die Produktionseffizienz wichtig, dass Zuführung und Abführung der fertigen Teile und Baugruppen lückenlos und ohne Störungen erfolgen. Nur dann können Produktions- und Montageeinrichtungen ihre Leistungen erbringen und den geforderten Ausstoß bringen. Das gilt auch für die Firma Stihl in Waiblingen. Produktions- und montagetechnisches Know-how gibt es zwar dort im eigenen Haus, beim Thema Produktions-/Montage-Rationalisierung hat sich das Unternehmen aber kompetente Technologie-Partner aus der Industrie gesucht. Speziell bei der neu konzipierten Montage von Sägeketten im Werk der Stihl-Gruppe im schweizerischen Wil ging es darum, die verschiedenen Verbindungsglieder künftig vollautomatisch zuzuführen. Für die Zuführtechnik wurde deshalb ein geeigneter Lieferpartner gesucht. Nach eingehender Evaluation, Versuchen und Erprobungen unter realen Produktionsbedingungen erhielt Afag den Zuschlag für die Entwicklung, Herstellung und Lieferung einer großen Anzahl von kompletten Zuführsystemen. Stihl integriert sie selbst in die Montageanlagen, und Afag hat anschlussfertige Subsysteme mit definierten Schnittstellen geliefert.

Die Aufgabe war Mitte 2006 an die Spezialisten in Huttwil herangetragen worden und stellte sich als größere Herausforderung dar: Die Zuführ-Subsysteme müssen die kleinen und leichten Sägeketten-Verbindungsglieder aus besonderem Metall je nach Anlage ein-, zwei- oder dreibahnig zuführen. Die als Schüttgut angelieferten Kleinteile müssen dabei zunächst orientiert, oftmals gewendet und am Ende lagerichtig positioniert werden. Problem dabei ist, dass die Teile mit einem Korrosionsöl behaftet sind und dadurch Beweglichkeit und Laufeigenschaften der Teile beeinträchtigt werden können. Deshalb wählte Afag keine konventionelle Vibrations-Fördertechnik auf Basis von Fördertöpfen aus Stahl- oder Edelstahlblech, sondern setzte auf die aus dem Vollen gefrästen Fördertöpfe aus Polyamid. Hier konnte der Hersteller seine CAD-/CAM-Technologie für Konstruktion und Fräsbearbeitung der Fördertöpfe einbringen. Sie bestehen je nach zu förderndem Produkt und jeweiliger Anforderung wahlweise aus Kunststoff (PA), Aluminium oder Edelstahl. Die Fördertöpfe werden zunächst mit einem CAD-System konstruiert, dann im CAM-System CNC-programmiert und dann im Fünf-Achsen-Bearbeitungszentrum hochpräzise gefertigt. Die gefrästen Fördertöpfe erhalten außerdem eine spezifische Ausrüstung mit Schikanen und Leitelementen zum Orientieren und Sortieren sowie eine oder mehrere Förderschienen zum positionierten Austragen der Montageteile an die Entnahme-/Übergabestelle.

Die Fördertöpfe sind auf einem Vibrationsgerät installiert, das mit einem so genannten Schwingkräfteausgleich versehen ist. Das schont wegen der geringeren mechanischen Belastung das Zuführtechniksubsystem und die zu fördernden Produkte. Zudem werden auftretende Störungsschwingungen minimiert, die sich sonst negativ auf Prozesssicherheit, Zuführeffizienz und Zuführkontinuität auswirken. Die Zuführsysteme bestehen aus der Grundplatte, dem Antrieb mit Schwingkräfteausgleich, dem Fördertopf und dem Auslauf zur Entnahme-Position. Dank der Fördertopf-Ausführung aus Polyamid werden keine zusätzlichen Lärmschutzhauben benötigt – daraus ergibt sich eine gute Zugänglichkeit für Reinigungs- und Wartungsarbeiten an den einzelnen Systemkomponenten. Nach der Erprobung der Mustergeräte und der Abnahme durch Stihl wurden Fördertöpfe und weitere Bauteile quasi standardisiert, so dass im Austauschfall und für die Ersatzteilversorgung stets auf absolut kompatible Komponenten und Fördertöpfe zurückgegriffen werden kann. Die technische Verfügbarkeit der Montageanlagen seitens Afag ist auf Dauer gesichert. Denn die CAD-/CAM- gesteuerte Herstellung der Fördertöpfe bewirkt eine hohe Reproduzierbarkeit, die mit Fördertöpfen aus Blechen nicht möglich wäre. Außerdem haben die mit den Montageteilen in Berührung kommenden Laufflächen den Vorteil, dass sie kaum Verschleiß oder Einlaufspuren aufweisen – auch dann, wenn nicht jede Bahn die gleiche Teilemenge fördert. Die Zuführsysteme arbeiten störungsarm und fördern eine konstante Produktmenge.