Präzise Lösungen für Lackieranlagen: Getriebe ermöglichen exakte Bahnbewegungen

Die b+m surface systems GmbH entwickelt individuelle Lackierlösungen aus einer Hand. Durch langjährige Erfahrungen im Anlagenbau, der Applikationstechnik, der Robotik und im Service ist der Anlagenbauer aus dem hessischen Eiterfeld zu einem Spezialisten für die Entwicklung und den Bau von vollautomatischen Lackieranlagen und Lackierrobotern geworden. Dabei ist das mittelständische Unternehmen häufig alleiniger Ansprechpartner für die Kunden. Lackiertechnik nach Maß Hauptkunden der Lackieranlagen-Spezialisten kommen aus dem Automotive-Sektor, der Telekommunikations- und IT-Branche sowie aus dem Luftfahrt- und Schienenfahrzeugbau. Je nach Branche und konkreter Anwendung sind die Anforderung an die Lackiertechnik völlig unterschiedlich – mit einer Lackieranlage \’von der Stange\‘ wäre da niemandem gedient. Dazu erklärt Christian Kretschmer, Leiter Roboterentwicklung Mechanik: \“In enger Zusammenarbeit mit unseren Kunden können wir ein Paket schnüren, das ganz auf deren Anforderungen zugeschnitten ist.\“ Da das Unternehmen für seine individuellen Lösungen flexible Komponenten braucht, setzt es Präzisionsgetriebe von Nabtesco ein. b+m sieht sich als Full-Service-Anbieter, auch im Aufrüstungs- oder Störungsfall. Christian Kretschmer fügt hinzu: \“Im Lackieranlagenbau sind häufig diverse Zulieferer für die einzelnen technischen Lösungen zuständig. Tritt dann systemübergreifend ein Fehler auf, verschlingt das Klären der Zuständigkeiten oftmals mehr Zeit, als das Beheben des eigentlichen Fehlers selbst in Anspruch nimmt.\“ Komplettlösungen hingegen können durch ein Serviceteam in kurzer Zeit modifiziert oder wieder in Betrieb gesetzt werden. Eine zentrale Komponente der Lackieranlagen sind die Lackierroboter der Serie T1. Die Roboter wurden für die harten Anforderungen in einer Lackierkabine entwickelt und sind für alle Lackier- und Beflämmarbeiten optimiert. Eine glatte Außenfläche ohne verborgene Kanten sowie innen liegende Kabelführungen sorgen für eine einfache Reinigung und erhöhen die Zuverlässigkeit. Der maximale Arbeitsbereich beträgt rund sieben Meter. Steuerung, Software und Hardware sind schlank und schnell, da die Befehlssätze usw. auf das Lackieren zugeschnitten sind. Präzise Bahnbewegungen Bei der Konstruktion des Lackierroboters mussten die besonderen Eigenheiten der Lackiertechnik beachtet werden. Während es bei Pick&Place-Anwendungen im Handling-Bereich primär auf die Wiederholgenauigkeit der Start- und Endpositionen ankommt, ist beim Lackieren zusätzlich das präzise Einhalten von Position und Geschwindigkeit einer vorgegebenen Bahn erforderlich. Da der Roboterarm freischwebend ist und die Gelenke in der Vertikalen nicht durch schwere Nutzlasten stabilisiert werden, muss bei Lackierrobotern auf absolute Präzision während des gesamten Bewegungsablaufs geachtet werden. Schon kleine Vibrationen oder Gleichlaufschwankungen führen zu einem unregelmäßigen Farbauftrag und einer schlechten First-Run-Rate. Das gilt insbesondere für Spezialanwendungen wie In-Mould-Paint­ing oder Klavierlackveredelung. Bereits aus dem Vertrieb früherer Roboter in den 90er-Jahren kannte b+m die Präzisionsgetriebe von Nabtesco. Als das Unternehmen beschloss, eigene Lackierroboter zu entwickeln, entschied es sich für die Zykloidgetriebe. Die im T1 eingesetzten Getriebe müssen eine hohe Übertragungsgenauigkeit aufweisen und vibrationsfrei sein. Die Nabtesco-Präzisionsgetriebe mit einem Spiel von unter einer Winkelminute erfüllen diese hohen Anforderungen. Darüber hinaus haben sich die Präzisionsgetriebe als zuverlässig und verschleißarm erwiesen. Die allseitige Lagerung mit dem nahezu symmetrischen Getriebeaufbau und die Wälzlagerabstützung aller Wellen ermöglichen eine Schockbelastung bis zum Fünffachen des Nenndrehmoments. In Verbindung mit ihrer hohen Steifigkeit können die Getriebe alle Belastungen leicht kompensieren, ohne dass die Präzision der Übertragung nachlässt. Um Vibrationen zu reduzieren und ein kleines Massenträgheitsmoment durch kleine Abmessungen der Zahnräder und des Ritzels in der Eingangsstufe zu erzielen, sind die Getriebe mit einer zweistufigen Untersetzung konstruiert. Durch den Tausch der Stirnräder der ersten Stufe lässt sich eine Vielzahl von Untersetzungen realisieren. Die integ­rierten Schrägkugellager können hohe Kippmomente aufnehmen und sorgen für ein geringes Losbrechmoment sowie einen hohen Wirkungsgrad. Flexible Lösungen sind gefragt