Bei der MAN Nutzfahrzeuge AG bringt die automatische Dosieranlage Flexmotion FDS von Faude Silikon-Dichtmasse für Motoren schnell und präzise vertikal auf. Aufwän- diges manuelles Auf- tragen wird ersetzt.
Susi Stadler ist Fachjournalistin in Kirchheim unter Teck
Mit ihrer Dosieranlage Flexmotion erfüllt die Gärtringer Faude Automatisierungstechnik GmbH anspruchsvolle Anforderungen und kreiert anwendungsorientierte Lösungen, die sich in bestehende Produktionsabläufe integrieren lassen. Eine solche Lösung entwickelte der Automatisierungsspezialist für die MAN Nutzfahrzeuge AG in Nürnberg. Das Unternehmen gehört zu den führenden Herstellern leistungsstarker Diesel- und Gasmotoren für Nutzfahrzeuge und suchte einen effizienten Weg zum Auftragen von Dichtraupen, um rationeller produzieren und gleichzeitig die Qualität erhöhen zu können.
Im Nürnberger Motorenwerk sollte der Montageschritt, der die Abdichtung zwischen Motorblock und Schwungradgehäuse beinhaltet, optimiert werden. Anlagenplaner Manfred Singer beschreibt das bisherige Procedere so: „Die Dichtmasse Silikon wurde klassisch von einem Arbeiter per Pistole auf den Motor aufgetragen. Dabei mussten ständig schwierige Konturen von Hand abgefahren werden.“ Um die Qualität zu verbessern, sollte künftig automatisch aufgetragen werden. Die Herausforderung lautete, eine Anlage zu konzipieren, die eine schlecht positionierte vertikale Fläche beschichtet.
Unterschiedliche Anbieter wurden angefragt. Das Bauteil genau zu positionieren, scheiterte am zu hohen mechanischen und räumlichen Aufwand. Ein weiterer Anbieter wollte ein individuelles Messsystem integrieren, doch war dies weder technisch erforderlich noch finanziell tragbar.
Faude suchte nach einer ausgefeilten Lösung ohne Kompromisse. Ziel war, ohne großen logistischen und finanziellen Aufwand im bestehenden Montageband aufzutragen – und zwar direkt am Motor. Daher wurde mit einer für diesen Einsatz aufgerüsteten Dosieranlage des Typs Faude Flexmotion FDS ein individuelles System in die bestehende Produktionslinie integriert. Die Lösung bestand in einem Portalaufbau mit zwei Ebenen, der Raum spart und das Handling vereinfacht. Die vorhandene Einhausung wurde übernommen.
In der Produktion werden die Motoren auf einer Montagepalette durch die einzelnen Stationen gefördert – die Dosierstation ist eine davon. Das System trägt die Silikon-Dichtraupe vollautomatisch auf den Motor auf. Gesteuert wird der Vorgang mit Hilfe der Transponder, die am Warenträger befestigt sind. Sie enthalten sämtliche Daten für den jeweiligen Motorblock.
Bei Faude werden die Raumkoordinaten über die NC-Achse ermittelt. „Da beim Beschichten einer vertikalen Fläche der Abstand der Düsennadel zum Bauteil genau eingehalten werden muss, hatte ich Bedenken, ob dieses Verfahren ausreicht“, berichtet Singer. „In der Praxis gibt es aber keinerlei Probleme.“
Der Transponder liefert die relevanten Informationen. Dann wird mit einem hochpräzisen Messsensor an mehreren, exakt definierten Punkten die Position des Motorblockes im Raum vermessen. Dabei werden Bauteiltoleranzen ausgeglichen und Positionierfehler auf der Montagepalette ermittelt. Die Messung erfolgt über eine Fünf-Wege-Abtasteinrichtung mit einer Wiederholgenauigkeit von 10 µ. Die Einrichtung befindet sich auf einem pneumatischen Linearschlitten, der mit einem Kraftbegrenzer für den Kollisionsschutz ausgestattet ist.
Die Palette der Motoren, die in Nürnberg hergestellt werden, ist breit, und ständig kommen neue Versionen hinzu. Die Entwicklungsabteilung fordert unkomplizierte und schnelle frei programmierbare Steuerung. Schließlich müssen zahlreiche Motorentypen mit unterschiedlichen Bauteilgeometrien zuverlässig erfasst, hinterlegt, abgerufen und umgesetzt werden.
Faude implementierte daher eine unkomplizierte Programmierung, die voll CAD/CAM-fähig ist und die einfache Erfassung neuer Konturen ermöglicht. Zudem ist die PC-Plattform mechanisch und elektrisch auf den rauen Industriealltag eingestellt. Die Benutzeroberfläche ist intuitiv und einfach zu bedienen, sämtliche Daten bleiben bei einem Spannungsausfall erhalten.
Wo herkömmliche Einarm-Roboter in Genauigkeit und Geschwindigkeit an ihre Grenzen stoßen, liegen die Stärken von Flexmotion. Die Gärtringer setzen auf eine linear angetriebene Stabkinematik mit 3 x 2 Parallelstäben aus hochwertigem Karbon. Diese stellen die Steifigkeit aller Bewegungsachsen und Kreuzgelenke sicher und sorgen damit für hohe Genauigkeit – und dies bei großen Verfahrwegen und hoher Kraft. Ein weiterer Pluspunkt des Systems ist die integrierte Koordinatentransformation mit X-, Y-, Z- und Winkelversatz sowie Ausgleich von Bauteiltoleranzen.
Die Besonderheit des Auftragens von Dichtmasse auf senkrecht stehende Flächen bedeutet für die MAN-Motorenproduktion vor allem ein Plus an Präzision und Produktionszuverlässigkeit. Anlagenplaner Singer blickt zurück: „Wir kannten die Problematik aus unserer jahrelangen Erfahrung: Ein exakter manueller Auftrag war nur schwer umzusetzen.“ Heute sitzt die Dichtmasse genau an der richtigen Stelle – am Motor. Und dies genau dosiert. Verantwortlich dafür ist eine volumetrisch arbeitende Pumpe, die das Medium exakt und winkelproportional fördert. Der Mengenauftrag erfolgt dabei präzise – und dies unabhängig von Gegendruck oder Viskosität des verwendeten Mediums. Der Auftrag bleibt auch zuverlässig gleich, wenn sich Geschwindigkeit oder Viskosität ändern. Faden- und Tropfenbildung sind Vergangenheit.
Faude präsentiert die Dosieranlage Flexmotion FDS auf der Messe Automatica in München in Halle B2, Stand 539.
Auf rauen Industriealltag eingestellt
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