Roboterzelle: Aluminium-Niederdruckguss von Motorblöcken
Den automatischen Niederdruckguss von Aluminium-Motorblöcken mit Laufbuchsen handelt ein Foundry-Roboter von ABB mit verschiedenen Greifern. Zunächst nimmt sich der Roboter mit dem Buchsengreifer einen Satz Laufbuchsen und hält sie zum Vorwärmen in die entsprechende Heizstation. Währenddessen werden in den abgelegten Kerngreifer die Sandkerne für den Niederdruckguss eingesetzt. Danach werden das Kernpaket und die Laufbüchsen vom Roboter ineinander gefügt. Anschließend legt er den Buchsengreifer ab und nimmt den komplett bestückten Kerngreifer auf und setzt Kerne und Buchsen in die Gießform ein. Daraufhin erfolgt der eigentliche. Hat der neue Motorblock ausreichende Festigkeit erreicht, wird er vom Roboter mit Hilfe des Blockgreifers entnommen und auf eine Ablage zur Qualitätsprüfung abgesetzt.
Bisherige Schwachstelle: Federkontakte für den Greiferwechsel
Jeder der Greifer ist mit Federkontakten ausgestattet, die z.B. die Signale von induktiven Sensoren und mechanischen Endschaltern zum Roboter übertragen. Durch den häufigen Greiferwechsel verschleißen diese Federkontakte. Immer wieder führte der Ausfall einzelner Signalverbindungen zu Fehlermeldungen und Produktionsunterbrechungen und zeitraubenden Reparaturen. Auch regelmäßiger, vorbeugender Austausch dieser Federkontakte konnte das Problem nicht ganz beseitigen.\“Wir hatten wöchentlich eine Stunde Produktionsausfall durch Verschmutzung oder Ausfall der Steckverbinder beim Roboterwerkzeugwechsel\“, bestätigt Erwin Salcher, Instandhaltung KS Aluminium Technologie AG.
Die Lösung: Drahtlose Signalübertragung
Auf jedem der Greifer wurde an Stelle der konventionell verdrahteten Verteiler ein drahtloser Sensor-/Aktorverteiler installiert, der seine Signale verschleißfrei per Funk überträgt. Ein sogenanntes Ein-/Ausgabemodul im Anlagenschaltschrank hält mittels eines oberhalb der Anlage montierten Antennenpaares die Funkverbindung zu den Sensor-/Aktorverteilern. Dadurch sind die störanfälligen Federkontakte aus der Signalübertragung herausgenommen. Lediglich die 24 VDC-Versorgung der drahtlosen Sensor-/Aktorverteiler erfolgt noch über die Federkontakte. Durch das Parallelschalten mehrerer Kontaktstifte für die Energieversorgung ist das Ausfallrisiko praktisch eliminiert worden. Ganz nebenbei sorgen die drahtlosen Verteiler durch ihr An- und Abmelden beim Greiferwechsel für eine eindeutige Identifikation. Ein Verwechseln der Greifer ist damit ausgeschlossen.
