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2 Präzise Getriebe sorgen für Ruhe Leise, leicht und leistungsstark. Diese Merkmale der Getriebeund Aktuatorlösungen von Wittenstein alpha kommen im»feederplus«der Wilfried Strothmann GmbH voll zum Tragen. Die verdrehsteifen und gleichzeitig hoch dynamischen Antriebskomponenten kombiniert mit einer neuartigen Achsenanordnung und deren Kinematik machen den innovativen Linearroboter zu einem hoch präzisen, schnellen und geräuscharmen Handlingsystem für das Transportieren, Orientieren und lagerichtige Einlegen von Formblechen >>

3 78 79 H andhabungssysteme und Orientierungsstationen sind wesentliche Elemente in der Montagetechnik wie auch bei der Verkettung von Pressen. Es kann also nicht schaden, den Blick auch einmal ins Umfeld der Umformtechnik schweifen zu lassen. Hier wie dort hat die Leistungsfähigkeit gemessen an der Teileleistung pro Minute sowie der Präzision und Wiederholgenauigkeit der Bewegungsabläufe entscheidenden Einfluss auf die Nebenzeiten der Prozesse und damit auf die Amortisation der Montage- bzw. Pressenlinien. Da die derzeit dominierenden Lösungsansätze mit Doppelzuführund Orientierungssystemen einerseits und Knickarmrobotern andererseits gerade bei kleinen Anlagenabständen erkennbare Effizienzdefizite aufweisen, hat man sich bei der Wilfried Strothmann GmbH Gedanken über eine innovative Handlinglösung gemacht. Das Unternehmen mit seinen über 80 Mitarbeitern entwickelt seit mehr als 25 Jahren effektive Lösungen für den Maschinenbau und die Handhabungstechnik. Jüngstes Produkt ist der»feederplus«, ein Linearroboter-System, das über die herkömmlichen linearen Verfahrachsen hinaus auch Rotationsbewegungen in der Orientierungsachse des Roboterarms ausführen kann und so die Vorteile von linearen Pressenfeedern und Knickarmrobotern vereint. Er kann in Pressenmittenabständen von etwa sechs Metern operieren und ist für eine Gesamt-Traglast von 125 kg für Tooling und Teil ausgelegt.»durch die Überlagerung linearer Bewegungsabläufe erreicht dieses Handlingsystem einen deutlichen Zeitvorteil gegenüber herkömmlichen Robotern und ist so in der Lage, pro Minute bis zu zwölf Großteile auszubringen«, erläutert Dipl.-Ing. Jörg Rosenhäger (BILD 1), Leiter Konstruktion und Entwicklung bei Strothmann. Dank der bis zu sechs Rotations- und Linearachsen besitzt das System dabei gleichzeitig die notwendigen Freiheitsgrade, um die Formteile während des Transfers von Presse zu Presse in verschiedene Richtungen zu orientieren. Dafür, dass dies schnell und dabei leise sowie mit höchster Präzision und einer Wiederholgenauigkeit von kleiner 1 mm geschieht, sorgen neben den verwindungsarm ausgelegten Achsen des Systems auch die innovativen Antriebskomponenten von Wittenstein alpha. Konkret sind zwei Servowinkelgetriebe»SK+«als Ritzel-/Zahnstangen-Komplettsysteme im Einsatz: zum einen an der Horizontalachse des Linearroboters, zum anderen an der Linearschubachse des horizontal rotierenden Schwenkarms. Das»SK+«ist Innovative Antriebskomponenten sorgen für geräuscharme Bewegungen mit höchster Präzision und hoher Wiederholgenauigkeit 1 GESAGT.»Wittenstein alpha hat für uns ein getriebetechnisches Lösungspaket geschnürt, das perfekt auf die Bewegungsabläufe und Handlingfunktionen des Linearroboters abgestimmt ist.«dipl.-ing. Jörg Rosenhäger, Strothmann

4 UNSICHTBAR. Äußerlich nahezu unsichtbar ist an der Hauptdrehachse des Linearroboters ein spielarmes Planetengetriebe mit Abtriebsflansch im Einsatz QUEREINSTIEG ein baulängensparender Winkelantrieb, der trotz seiner Kompaktheit eine sonst nur von Koaxialantrieben gekannte Drehzahlleistung von min -1 bietet. Seine dauerfest ausgelegte Hypoid- Verzahnung bietet im Vergleich zu Servogetrieben mit Kegelradverzahnungen durch die stets vorhandene Sprungüberdeckung mehrerer Zähne bis zu 200 % mehr Drehmoment, eine hohe Verdrehsteifigkeit, höhere Übersetzungen in einer Stufe sowie ein wesentlich geringeres Laufgeräusch dank des stärker gekrümmten Verzahnungseingriffs. Zur linearen Positionierung verfügen die Servowinkelgetriebe am»feederplus«über ein schrägverzahntes Ritzel auf die Getriebewelle, das über eine hoch präzise Zahnstange läuft.»wittenstein alpha hat als erster Hersteller solch eine Servogetriebelösung mit Ritzel und Zahnstange als montagefreundliche Systemlösung aus einer Hand angeboten«, erläutert Jörg Rosenhäger und ergänzt:»hinzu kommt eine für solche Lösungen bislang unbekannte Präzision.«Sie ist das Produkt formschlüssiger Ritzelbauweise sowie geschliffener und verschleißfest oberflächenbehandelter Zahnstangen mit einer Teilungsgesamtabweichung von nur 12 μm auf 500 mm. Äußerlich nahezu unsichtbar ist an der Hauptdrehachse des Linearroboters das spielarme Planetengetriebe»TP+ 500«mit Abtriebsflansch im Einsatz (BILD 2). Es ermöglicht durch sein maximales Beschleunigungsmoment von Nm am Abtrieb hochdynamische Rotationsbewegungen. Dank schrägver- 2 >> Die verschiedenen Dreh-, Orientierungs- und Linearachsen des»feederplus«von Strothmann sind mit Getriebe- und Antriebskomponenten aus dem Systembaukasten von Wittenstein alpha ausgerüstet. Eingesetzt werden spielarme Planetengetriebe mit Abtriebsflansch der Baureihe»TP+«, Servowinkelgetriebe»SK+«als Ritzel-/Zahnstangen-Komplettsysteme sowie kompakte und hoch dynamische Rotationsservoaktuatoren vom Typ»TPM High Torque«. Die auf das Feedersystem optimierte Auslegung der Komponenten erfolgte mithilfe von»cymex 3.1«, einem produkt- und wissensbasierten Softwaretool.»Insgesamt wurde für uns ein getriebetechnisches Lösungspaket geschnürt, das perfekt auf die Bewegungsabläufe und Handlingfunktionen abgestimmt ist«, zeigt sich Dipl.- Ing. Jörg Rosenhäger als Leiter Konstruktion und Entwicklung bei Strothmann zufrieden.

5 AUFGABE. Der Servoaktuator am Schwenkarm des Linearroboter- Systems führt die Rotation der Tooling-Kippachse im Winkel von 25 bis +90 aus Ob an den Linear- oder an den Rotationsachsen die Getriebeund Aktuatorlösungen passen nahtlos zu den Anforderungen KONTAKT Wittenstein AG, Igersheim Tel zahntem Aufbau erreicht das schwingungsarme und laufruhige Planetengetriebe das hohe Performance-Niveau mit einer Antriebsdrehzahl von maximal min -1 bei einer Geräuschentwicklung von nur 64 db (A). Direkt am horizontal rotierenden Schwenkarm des Linearroboters ist ein Servoaktuator des Typs»TPM High Torque 025«montiert (BILD 3). Er führt die erforderliche Rotation der bis zu 125 kg schweren Tooling-Kippachse in Winkeln von 25 bis +90 aus.»für diese Aufgabenstellung waren neben hoher Beschleunigungswerte und Genauigkeit vor allem geringer Platzbedarf und geringe zu bewegende Massen entscheidend«, erläutert Jörg Rosenhäger. Aus diesen Gründen fiel die Wahl auf diesen rotativen Servoaktuator.»Er ist etwa halb so groß wie ein herkömmlicher Servo-Getriebemotor und dementsprechend auch wesentlich leichter«, führt Jörg Rosenhäger aus. Hinzu kommt, dass sonst oft erforderliche Antriebskomponenten wie ein Gegenlager oder eine Kupplung bei diesem Servoaktuator nicht benötigt werden. Die richtige Auswahl und Dimensionierung der Getriebeund Antriebskomponenten mithilfe der Software»cymex 3.1«stellen sicher, dass der Feeder auch künftig jedem Automatisierungsgrad, jedem Pressentakt und jeder Genauigkeitsanforderung wird folgen können. <<