Eine Nullfehlerproduktion in automatisierten Montagelinien erfordert höchste Wiederholgenauigkeit beim Positionieren. Für die präzise Verkettung einzelner Montage- und Prüfstationen haben sich Linearantriebe als ideal erwiesen. Ausgezeichneter Langsamlauf mit sehr hohen Wiederholgenauigkeiten, hohen Verfahrgeschwindig-keiten für kurze Taktzeiten, hohen Laufleistungen bei minimiertem Wartungsaufwand und die einfache Montage sind weitere signifikante Vorteile.

Die auf Montagemaschinen, Robotertechnologie und Handhabungstechnik spezialisierte Maschinenbau Büssing & Bolurtschi GmbH in Braunschweig hat für einen Automobilhersteller in Deutschland eine neuartige Montagelinie realisiert, bei der zahlreiche elektrische Linearantriebe und kolbenstangenlose Pneumatikzylinder aus dem umfassenden Systembaukasten von Parker ORIGA zum Einsatz kommen.

Die von Büssing & Bolurtschi entwickelten, vollautomatisierten Montagemaschinen zeichnen sich durch kürzeste Taktzeiten aus. Bei nahezu allen Anlagen dieser Art liegt ein Hauptaugenmerk auf dem Transfer der Werkstücke. Taktzeit und Präzision sind die entscheidenden Kenngrößen für hohen Durchsatz und Nullfehlerproduktion.

Diese Parameter sind auch die Schlüsselgrößen im Pflichtenheft eines großen Automobilkonzerns, für den Büssing & Bolurtschi eine vollautomatisierte Montage- und Prüflinie für Ölpumpen entwickelt hat. In der verketteten Anlage werden in sieben Montageschritten alle Einzelteile zum fertigen Aggregat montiert und an weiteren Stationen auf Funktion und Dichtigkeit geprüft. Alle Bauteile werden automatisiert der Montagelinie zugeführt und die fertigen Aggregate ausgeschleust. Für den horizontalen und vertikalen Transfer der palettierten oder einzelnen Bauteile und Baugruppen werden
•    elektrische Linearantriebe mit Kugelgewindespindel,
•    elektrische Linearantriebe mit Zahnriemen und
•    pneumatische kolbenstangenlose Linearantriebe
von Parker ORIGA eingesetzt. Diese Linearantriebe arbeiten mit fuenf Knickarm-Robotern, die Bauteile oder Baugruppen zuführen oder umlagern, Hand in Hand. Die flexibel auf zwei Pumpentypen ausgelegte Montage- und Prüflinie wird zentral gesteuert. Für eine vollständige Bauteilrückverfolgung sind alle Paletten mit RFID-Tags ausgerüstet, so dass jeder Montage- und Prüfschritt für jedes Aggregat, das am Ende der Linie entsprechend markiert wird, protokolliert ist.

Pumpen-Gehäuseunterteil und Deckel werden jeweils satzweise auf Werkstückträgern, die Rotor-Flügeleinheiten für die Pumpen hingegen auf Paletten angeliefert. Alle anderen Bauteile, wie Kolben, Kugeln, Federn, Passhülsen, Dichtungen werden über automatische Vereinzelungseinrichtungen der Montagelinie zugeführt. Um auch Paletten mit mehreren Bauteilen und hohem Gewicht horizontal und vertikal wiederholgenau bewegen und positionieren zu können, werden die Linearantriebe mit Kugelgewindespindel OSP-E50SB in Schwerlastausführung eingesetzt (Abb. 1). Diese Linearantriebe kombinieren eine hohe Aktionskraft mit einer Tragkraft von bis zu 18000 N und einem ausgezeichneten Langsamlauf.

Zwischen den verschiedenen Montagepositionen werden die einzelnen Werkstücke auf ihren Trägern sehr schnell weiterbefördert. Um die hier geforderten kurzen Taktzeiten mit höchster Positionierpräzision zu ermöglichen, greift Büssing & Bolurtschi auf die elektrischen Linearantriebe OSP-E32B mit Zahnriemenantrieben zurück. Diese sind auf hohe Geschwindigkeiten ausgelegt und auch in großen Längen verfügbar. Auf dem Mitnehmer dieses Linearantriebs hat Büssing & Bolurtschi spezielle Werkstückkaufnahmen aufgebaut (Abb. 2), in die ein Roboter die Pumpengehäuse und Deckel aufsetzt und an die Montagestationen für Kolben, Kugel und Feder transportiert. Die Mitnehmer aller Parker ORIGA Linearantriebe sind bereits mit Gewindebohrungen versehen, so dass sich darauf problemlos und einfach entsprechende Aufnahmen für die Werkstückträger aufbauen lassen.

Für die Montage von Pumpenrotor und Flügel werden die ebenfalls als Einheit auf Paletten angelieferten Bauteile von elektrischen Linearantrieben sowohl vertikal wie auch horizontal in die Übergabeposition gefahren. Dann setzt ein weiterer Knickarmroboter diese Teile in das Pumpengehäuse ein. Im Anschluss erfolgt die Präzisionsmontage von Passhülsen für einen korrekten Sitz des ebenfalls hier montierten Pumpendeckels (Abb. 3). Für die automatisierte fehlerfreie Montage dieser Passhülsen ist auch eine höchst genaue Positionierung der Werkstücke über den elektrischen Linearantrieb nötig. Um in kurzen Takten diese Montageposition punktgenau anfahren zu können, setzt Büssing & Bolurtschi auf die sehr hohe Wiederholgenauigkeit dieser Linearantriebe von ± 0,05 mm/m. Der Gehäusedeckel wird von einem pneumatischen Linearantrieb der Montagestation zugeführt und dort automatisch verschraubt. Dieser kolbenstangenlose Pneumatikzylinder OSP-P25 ist hier mit einer kompakten Aluminium-Rollenführung ausgerüstet und somit für die geforderten hohen Belastungen und Geschwindigkeiten optimiert. Damit stellt dieser Pneumatikzylinder eine sehr spielfreie Positionierung der Gehäusedeckel sicher.

Nach der Montage werden die fertigen Aggregate automatisch einer Prüfstation zugeführt. Hier werden Funktion, Dichtigkeit sowie die korrekte Montage des zuletzt montierten Deckels geprüft. Danach nimmt ein weiterer Knickarmroboter die Aggregate vom Werkstückträger und setzt sie auf leere Paletten. Auch hier werden diese von elektrischen Linearantrieben in die Beladeposition gebracht. Nachdem eine Palette vollständig gefüllt ist, fördert dieser Linearantrieb die Paletten auf einen Ablagestapel.