Innovatives Entstapeln

Wie beginnt jeder Umformprozess? Mit der Zuführung von Platinen an die Pressenstraße. Das gilt auch für die Karosseriefertigung der neuen Jaguar-Modelle X-Type Executive und Classic. Der Einsatz von schwingungsarmen Carbon-Fibre-Balken aus dem Attendorner Unternehmen Bilsing-Automation sowie diverser Komponenten aus dem Bilsing Greiferbaukasten ermöglichte die innovative Gestaltung der Platinenentstapelung, die sich durch eine Reihe beeindruckender Rationalisierungsergebnisse auszeichnet.

Sämtliche Karosserieteile der beiden neuen Jaguar-Modelle X-Type Executive und Classic werden auf den Pressenlinien A, B und C gefahren. Auf der Pressenlinie A entstehen die bis zu 3.800 Millimeter langen Außenhautteile. Auf den beiden anderen Linien Strukturteile, die maximal 2.000 Millimeter lang sind. Die automatisch arbeitenden Entstapeleinrichtungen bei Jaguar bewirken einen zuverlässigen und noch sicheren Umschlag der einzelnen Platinen vom jeweiligen Stapel zur Zentrierstation, aus der sich ein Laderoboter die Platine zum Einlegen in die Tiefziehpresse holt. Die Prozesssicherheit umfasst dabei den gesamten Bereich von der zuverlässigen Vereinzelung der aufgenommenen Platine bis zur korrekten Aufnahme durch exakt positionierte Greifermodule.

„Zunächst stand als Aufgabe“, erläutert Thomas Bilsing, Vertriebsleiter im international aufgestellten Unternehmen Bilsing Automation, „einen Greifer für die Pressenlinie A zu bauen, der sämtliche Platinen greifen kann, aus denen die Außenhautteile gefertigt werden.“ Dieser Greifer sollte sich nicht nur durch einen breiten Einsatzbereich, sondern auch durch einen sehr kompakten Aufbau auszeichnen. Nicht zuletzt musste er möglichst ultraleicht sein – Anforderungen, die im ersten Augenblick nicht so recht zueinander passen. Doch genau in dieser Hausforderung lag auch der Anreiz, diese Aufgabe mit neuen Ansätzen zu lösen.

Festeingebaute Greifer und trotzdem flexibel

Thomas Bilsing weiter: „ Im Normalfall werden zum Entstapeln Teilefamilien gebildet, die mit einem zugeordneten, jeweils passenden Greifer aufgenommen werden. Das heißt, man muss all diese Greifer bauen, kaufen, lagern und beim Produktwechsel auf der Pressenlinie ein- und auswechseln.“ Doch genau diese Arbeitsweise wollte Jaguar nicht. Der Greifer an der Entstapeleinrichtung sollte fest eingebaut bleiben, trotzdem aber so ausgestattet sein, dass er alle Bleche für die Umformung zu Außenhautteilen aus dem bereitgestellten Stapel greifen kann. Für die Karosserien werden Bleche sowohl aus Aluminium als auch aus Stahlblech verarbeitet. Damit der Umformprozess störungsfrei ablaufen kann, muss jede Platine einzeln gegriffen werden. Für die Werkstoffe Aluminium und Stahlblech müssen unterschiedliche Verfahren der Vereinzelung in den Entstapelprozess integriert werden. „Um diesen Greifer auftragsgerecht zu konzipieren und zu bauen, sind wir neue Wege gegangen“, so der Vertriebsleiter weiter.

Als fest installiertes Greifer-Grundmodul suchte Bilsing Automation für den Entstapelfeeder den passenden Carbon-Fibre-Balken aus. Die von selbst entwickelten Carbon-Fibre-Balken sind sehr leicht und arbeiten bei unterschiedlichen Belastungen extrem schwingungsarm. Das längste Umformteil, ein über drei Meter langes Seitenteil der Jaguar-Karosserie, bestimmte die Länge des Carbon-Fibre-Balkens. So bildet der knapp vier Meter lange Carbon-Fibre-Balken das Gerüst für den Aufbau des Universal-Greifers am Entnahme-Feeder. Der Anschluss des Carbon-Fibre-Balkens an den Feeder erfolgt mittig über die Aufnahmevorrichtung. Über sie werden alle Medien und Steuerungssignale vom Feeder an die Handhabungskomponenten weitergeleitet. „Wir haben den Carbon-Fibre-Balken mit unterschiedlichen Kupplungsstellen ausgerüstet. In kleinen Rastersprüngen werden unterschiedlich oder auch gleich lange Schwenkarme entsprechend des jeweiligen Fertigungsloses frei wählbar mit dem Carbon-Fibre-Balken verbunden“, so Thomas Bilsing. Als Toolingarme ausgerüstet, tragen diese Schwenkarme Vakuumsauger.

Werkzeugloses Austauschen

Zur Grundidee des neuen Tooling-Konzepts gehört das werkzeuglose Austauschen der Toolingarme, damit die auftragsbezogene Konfiguration des fest installierten Carbon-Fibre-Balkens mit unterschiedlichen Toolingarmen mühelos und entsprechend schnell erfolgen kann. Dafür tragen die Toolingarme standardisierte Schnellkupplungen, über die die Anbindung der Sauger an das Vakuumsystem erfolgt. „Wenn ein Produktwechsel an der Pressenstraße stattfindet, müssen nur wenige Toolingarme ausgetauscht werden. Hierfür braucht man insgesamt etwa nur fünf Minuten“, führt Thomas Bilsing weiter aus. Die auszutauschenden Schwenkarme werden auf einen Toolingwagen gelegt, den man direkt an den Entstapler fahren kann. Die vorhandenen Toolingarme sind unbegrenzt kombinierbar, so dass die notwendige Gesamtanzahl von Schwenkarmen erheblich reduziert werden kann.

Nach der Übergabe des Saugerbalkens an die Pressenlinie A bestellte Jaguar für die Pressenlinien B und C, auf denen Strukturteile für die Jaguar-Modelle X-Type Executive und Classic gefertigt werden, weitere Carbon-Fibre-Balken, die nach dem gleichen Prinzip aufgebaut sind. Entsprechend der kleineren Platinen erfolgt am Anfang dieser Pressenlinien die Entstapelung mit einem Roboter. Die Anbindung der Toolingarme an den kleineren Carbon-Fibre-Balken ist mit der Vorgehensweise bei der auftragsbezogenen Konfiguration des Carbon-Fibre-Balkens am Entstapelungsfeeder identisch.

Das Resümee von Thomas Bilsing: „Uns ist es mit dem neuen Konzept gelungen, die sonst benötigten unterschiedlichen Greifer einzusparen. Außerdem konnten wir im Vergleich zur herkömmlichen Handhabungstechnologie die Anzahl der Toolingarme erheblich reduzieren. Insgesamt konnte im genannten Pressenwerk die Tooling-Lagerfläche um 80 Prozent verringert werden.“W

www.bilsing-automation.de