Rollon-Lineartechnik ermöglicht automatisierte Fertigung von Stanzblechen bei Wink

An einer 11,5 m langen Rollon-Achse verfährt ein Fanuc-Roboter M-710 kopfüber und kann so Aufgaben an mehreren Bearbeitungsstationen übernehmen.

Bei der Fertigung von Stanzblechen ist Präzision im Mikrometerbereich gefragt. Die dünnen Bleche haben eine Resthöhe von lediglich 0,12 mm und sind sehr empfindlich. Bereits kleinste Fehler im Handling führen zu Beschädigungen und damit zu Ausschuss. Zur Minimierung der Fehlerquote sowie zur Erhöhung der Verfügbarkeit und Entlastung der Mitarbeiter hat die Wink Stanzwerkzeuge GmbH & Co. KG ihre Prozesse automatisiert – und dabei erneut auf das bewährte Erfolgsteam bestehend aus dem Lineartechnikspezialisten Rollon und dem Systemintegrator INperfektion gesetzt, das bereits 2019 für die Automatisierung der Verpackungszuführung verantwortlich zeichnete.

Wink hat seine Stanzblechfertigung mithilfe von Rollon-Linearachsen automatisiert.

Automatisierung der Stanzblechfertigung

Wink ist ein international führender Hersteller von Stanzwerkzeugen für die grafische und verarbeitende Industrie mit Hauptsitz im niedersächsischen Neuenhaus. Die hochpräzisen Stanzbleche, Rotationszylinder, Bandstahlschnitte und weiteren Maschinenkomponenten sind rund um den Globus im Einsatz und sorgen bei Herstellern von Etiketten, Verpackungen und vielen weiteren gestanzten Produkten für den optimalen Schnitt.

Bisher erfolgte der Prozess der Belegung, Ansteuerung und Entnahme der vorhandenen Laseranlagen sowie die Nachbehandlung und Verpackung der erzeugten Stanzbleche manuell. Für die Automatisierung wurde eine komplett neue Anlage einschließlich Fördertechnik, Roboterportal, Entgratportal und Zwischenbogenspeicher entwickelt. Lineartechnik spielt dabei eine entscheidende Rolle. „Dank der lineartechnischen Rollon-Lösung inklusive einer siebten Achse konnten wir auf die Verwendung von mehreren Robotern verzichten. Dadurch ist das Projekt sehr viel günstiger und weniger komplex geworden“, fasst Frank Neumann, Produktionsleiter Stanzbleche/Etiketten bei Wink, die Vorteile der Konstruktion zusammen.

Im Entgratportal kommen zwei parallel synchronisierte Rollon-Linearachsen der Baureihe E-Smart sowie eine Rollon R-Smart als Querachse zum Einsatz.

Die Anforderungen hatten es in sich

Als Generalunternehmer trat INperfektion, Full-Service-Provider für Automatisierungslösungen, in Erscheinung. „Der ursprüngliche Kontakt bestand zwischen Rollon und Wink, doch aufgrund des angefragten Projektumfangs wurden wir von Rollon als Systemintegrator ins Boot geholt. Darüber haben wir uns natürlich sehr gefreut“, erzählt Carsten Finke, Geschäftsführer von INperfektion, und ergänzt: „Wir schätzen die vertrauens- und respektvolle Partnerschaft mit Rollon sehr. Durch unsere Zusammenarbeit ergeben sich wertvolle Synergien für den Kunden – schließlich benötigt jede Achse Integration und Engineering.“

Neben hohen Anforderungen an Anlagensicherheit, Qualität sowie Prozesssicherheit im 24/7-Betrieb standen bei der Automatisierung der Stanzblechfertigung im Bereich Lineartechnik insbesondere Kriterien wie Präzision, Dynamik, Kompaktheit und Robustheit im Fokus. „Das Ziel waren möglichst kurze Taktzeiten. Eine schnelle Beschleunigung war daher wichtig. Zudem war eine hohe Genauigkeit gefordert – und das bei einer Gesamtanlagenlänge von über 14 Metern“, so Frank Neumann. Beengte Platzverhältnisse sowie der Aufbau bei laufender Produktion kamen erschwerend hinzu.

Der neue Prozess gestaltet sich folgendermaßen: Die zu bearbeitenden Stanzbleche werden über eine Förderstrecke der Automation zugeführt. Ein Zwischenbogenspeicher sorgt dabei effizient für Nachschub und ermöglicht einen gleichmäßigen Ablauf. Im Anschluss werden die Bleche von einem Robotergreifsystem, das kopfüber an einer Rollon-Verfahrachse hängt, einer Übergabestation entnommen und zu den vorhandenen Lasern transportiert. Nach dem Laserprozess erfolgt die Beförderung der behandelten Bleche zur Entgratstation.

Im Zwischenbogenspeicher übernimmt eine Rollon-Linearachse vom Typ R-Smart die automatische Zuführung

Dank der 7. Achse kann der Roboter Aufgaben an mehreren Orten übernehmen

Rollon, einer der weltweit führenden Komplettanbieter für Lineartechnik, lieferte für die verschiedenen Bewegungsanforderungen in der Wink-Anlage jeweils die passende lineartechnische Lösung – von einer einzelnen Vertikalachse über ein 3-Achs-Portal bis hin zur Verfahrachse für den Fanuc-Roboter M-710. Basis dafür bildete das breite Portfolio an modularen Lineareinheiten. Rollon bietet weltweit eines der umfassendsten Sortimente an Linearführungen, Teleskopauszügen und Linearachsen mit einer riesigen Auswahl an Bauformen, Typen und Optionen. In Kooperation mit Systemintegratoren und Partnern entstehen daraus technisch und wirtschaftlich optimale Automationslösungen, die höchsten Ansprüchen an Effizienz, Zuverlässigkeit und Wirtschaftlichkeit gerecht werden.

Auch im Bereich der 7. Achse profitieren Anwender von der großen Variantenvielfalt. Das ermöglicht eine sehr präzise Dimensionierung der Achse und reduziert so die Kosten für den Anwender deutlich. Die bei Wink eingesetzte Rollon-Verfahrachse hat eine Gesamtlänge von 11,5 m und besteht aus zwei Segmenten, die auf Stoß zusammengesetzt und montiert sind. Die kompakte, robuste und auf Langlebigkeit ausgelegte Robotertransfereinheit (Robot Transfer Unit – RTU) verfügt über einen Zahnstangenantrieb und verfährt das Robotergreifsystem mit einer Geschwindigkeit von 0,7 m/s und einer Beschleunigung von 1 m/s². Das modulare Baukastensystem erlaubte es Rollon, auf die Plus-Variante der SEV170P-2 zurückzugreifen. Obwohl es sich dabei eigentlich um eine kleinere Baugröße handelt, bietet sie dank Plus-Ausführung die gleichen Leistungsdaten wie die SEV220-2 – ideal bei Bauraum-Limitierungen wie im Fall von Wink.

Smart-System von Rollon: Dynamische, belastbare und kosteneffiziente Linearachsen

Im Entgratportal kommen zwei parallel synchronisierte Linearachsen der Baureihe E-Smart sowie eine R-Smart als Querachse zum Einsatz (Wiederholgenauigkeit +/- 0,05 mm, Geschwindigkeit 1 m/s, Beschleunigung 4m/s2). Die R-Smart-Achse hat durch ihr rechteckiges Profil eine hohe Eigensteifigkeit und somit eine geringe Durchbiegung, was insgesamt zu höheren Genauigkeiten führt. Die Baureihe ist grundsätzlich besonders für Anwendungen mit hohen Tragzahlen geeignet, bei denen der Laufwagen starken Kräften ausgesetzt ist. Selbst hohen Verfahrgeschwindigkeiten kann die R-Smart trotzen und so als wichtiges Puzzleteil der wartungsarmen Automatisierungslösung überzeugen.

Auch im Zwischenbogenspeicher mit automatischer Zuführung findet sich eine R-Smart – diesmal als Vertikalachse. Dank ihres 40 mm breiten Zahnriemens kann sie Lasten in Axialrichtung optimal aufnehmen. Von Vorteil ist zudem das 2-Schienen-System, das etwaige außermittige Momente besser auffangen kann als ein 1-Schienen-System. Die Wiederholgenauigkeit beträgt +/- 0,05 mm, die Geschwindigkeit 1 m/s und die Beschleunigung 4m/s².

Erfolgreiche Zusammenarbeit, Fortsetzung folgt ...

Anfang 2022 hat die automatisierte Stanzblechfertigungsanlage ihren Betrieb aufgenommen – und alle Beteiligten sind rundum zufrieden. „Für uns war es bereits das zweite Projekt mit Rollon und INperfektion. Zusammenarbeit und Liefertreue waren wieder einmal hervorragend, die Anlage läuft einwandfrei, ist zuverlässig und wartungsarm – perfekt. Weitere Projekte sind schon in Planung“, freut sich Frank Neumann von Wink. Carsten Finke von INperfektion ergänzt: „Das gesamte Projekt verlief sehr reibungslos und termintreu. Rollon konnte uns zielgerichtet die richtigen Produkte anbieten und hat die Achsen komplementiert geliefert. Wir mussten nur noch die vorher bestimmten Anschläge nutzen und alles passte auf Anhieb. In Zukunft wollen wir die Partnerschaft weiter ausbauen.“