10.02.2020

Achsportale als Automatisierungslösung für die Werkstückbeladung

Wasserstrahlschneiden mit System

Der österreichische Maschinenbauer Perndorfer ist auf das Wasserstrahlschneiden spezialisiert. Für die automatisierte Beladung einer Achtkopf-Schneidanlage setzt das Unternehmen auf modulare Linearachsportale. Voraussetzung für einen reibungslosen Betrieb sind dabei nicht nur die Präzision und Dynamik der Achsen, sondern auch eine hohe Belastbarkeit.

Autor: Klaus Hermes


Reinwasserstrahl-Schneidanlage mit vier umlaufenden Wechseltischen, acht Schneidköpfen und einer automatischen Beladestation mit Rollon-Achsroboter
Bild: Perndorfer Maschinenbau KG

Seit 1991 die erste Wasserstrahlschneid-Anlage gebaut wurde, hat Perndorfer Maschinenbau eine ganze Palette an Serienmaschinen konstruiert und eine passende Hochdruckpumpe sowie ein effizientes Recycling-System zur Schwebstoffabtrennung und Filtration für das Wasserstrahlschneiden entwickelt. Das Serienprogramm ergänzen zahlreiche Sondermaschinen für unterschiedliche Einsatzzwecke. Hier reicht das Spektrum von Ultraschall-Inspektionsanlagen über Laserbeschriftungs- und Sonderfräsmaschinen bis hin zu vollautomatischen Fertigungslinien. Eine solche wurde auch für einen österreichischen Produzenten von Lkw-Anhängern und -Aufliegern realisiert.

Automatisiert und fehlerfrei beladen

Für einen Filterhersteller baute Perndorfer eine Achtkopf-Reinwasserstrahl-Schneidanlage mit automatisch verstellbaren Schneidköpfen. Die Maschine dient dazu, aus rechteckigen Filtermatten, die als Stapel auf Europaletten angeliefert werden, unterschiedliche Ausschnitte zu erzeugen. Mit den acht servomotorisch verstellbaren Reinwasserstrahl-Schneidköpfen können z.B. acht exakt runde Filter gleichzeitig geschnitten werden. Die Maschine verfügt über vier umlaufende Wechseltische, die automatisch mit den Filtermatten beladen werden. Für diese Aufgabe setzte Perndorfer auf ein lineares Automationskonzept mit einem auf die Anwendung zugeschnittenen Achsportal von Rollon. Es basiert auf zwei Tecline-Achsen des Bautyps PAR aus der Baureihe Actuator Line. An der Z-Achse des Achsportals ist für den Transfer der Filtermatten eine Rahmenkonstruktion mit Sauggreifern montiert. Darüber wird je eine Filtermatte vom Stapel angesaugt und durch den Achsroboter auf einem der Wechseltische abgelegt. Es können auch mehrere Schichten des Materials übereinandergestapelt werden. Nach dem Beladen wird die Schneidpalette automatisch in den Schneidbereich gefahren, um die Ausschnitte zu erzeugen. Das Abräumen der fertigen Zuschnitte und der Verschnittreste am anderen Ende der Maschine erfolgt manuell. Anschließend wird die leere Schneidpalette unter der Maschine wieder zur Beladestation durchgeschleust. Die Wasserstrahlschneid-Maschine selbst ist mit einer Lärmschutzeinhausung abgeschirmt. Die Schneidpaletten werden über Sicherheitsschleusen in den und aus dem Entnahmebereich transportiert.

Linearachssysteme mit Zahnstangenantrieb

Das modulare Automationskonzept der Actuator Line überzeugte Perndorfer nicht nur wegen seiner Präzision und Dynamik. Auch die hohe Belastbarkeit und die robuste Ausführung der Linearachsen und aller Zubehörteile sprachen für die automatisierte Maschinenbeladung mit dem kartesischen Zweiachsrobotersystem von Rollon. Pick&Place-Module aus Tecline-Achsen mit Zahnstangenantrieb und Laufrollenführung gewährleisten eine präzise, schnelle und leise Handhabung von Lasten von 10 bis 2.000kg. Die gehärteten, schräg verzahnten Zahnstangen der Achsen können auf Anfrage auch geschliffen ausgeführt werden. Der Achstyp PAR als Grundlage des Portals wird in sechs Baugrößen angeboten und ist auf maximale Geschwindigkeiten von 3,5m/s und Beschleunigungen von 10m/s2 ausgelegt. Der Verfahrweg eines Achsprofils reicht bis 10.800mm. Längere Strecken können durch Verbinden mehrerer Achsprofile überbrückt werden.

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