Schuler Produktivität und Ressourceneffizienz in Pressenlinien

Vor einigen Wochen hatte die Schuler Automation sowohl Kunden als auch Interessenten nach Gemmingen eingeladen, um die Möglichkeiten zu präsentieren, die das neu eröffnete Automation Tech Center für gemeinsame Projekte bietet. Eine Attraktion der Veranstaltung war die Vorstellung der neuen Crossbar Roboter-Generation.

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Etwa 150 Besucher aus ganz Deutschland, aus Europa und China waren zur Eröffnung des Automation Tech Center an den Schuler-Standort nach Gemmingen gekommen. In der ganzjährig geöffneten Versuchsanlage lassen sich die Prozessabläufe kundenspezifisch simulieren – vom Pressenabstand über den Werkzeugaufbau bis hin zur Stößelbewegung. So können sich die Kunden künftig beispielsweise über die Möglichkeiten der Pressenverkettung oder über Prozess- und Hubzahloptimierung informieren. Das heißt: Die Neuentwicklungen des Pressenbauers können unter individuellen Anforderungen, mit eigenen Tools kennengelernt und getestet werden.

Energiemanagement und Prozessüberwachung im Vordergrund

Dass Pressenbauer Schuler mit dem vorgestellten Crossbar-Roboter 4.0 neue Wege geht, ist schon beim ersten Blick deutlich erkennbar. Lothar Fischer, Geschäftsführer Schuler Automation, erläuterte, dass man beispielsweise beim Design mit Partnerfirmen zusammengearbeitet habe, aber auch beim Energiemanagement und der Prozessüberwachung.

Die Neuentwicklung kann neben dem funktionalen Design mit einem großen Bewegungsradius punkten und mit einem Pressenabstand von 4,5 bis 10 m zuverlässig arbeiten. Der Crossbar Roboter 4.0 hat sechs Standardachsen, ergänzt durch eine Fahrachse und eine Schwenkachse. Damit kann er mit viel Bewegungsspielraum Teile innerhalb einer Pressenlinie von einer Stufe zur nächsten transportieren. Er entnimmt dem Werkzeug bis zu vier Teile gleichzeitig, positioniert sie gegebenenfalls neu und legt sie direkt und ohne Zwischenablage in das folgende Werkzeug ab.

„Bis zu 15 Teile pro Minute kann der neue Crossbar Roboter 4.0 transportieren und ist damit so schnell wie nie“, verdeutlicht Fischer die hohe Ausbringungsleistung. Der einfach zu programmierende Roboter eigne sich dabei zur Automation von konventionellen mechanischen und hydraulischen Pressenlinien – auch als Be- und Entlader – sowie zur Nachrüstung bestehender Anlagen. Er wurde an einer hängenden Fahrbahn unter der Decke montiert und kann so einen Pressenabstand von bis zu zehn Metern abdecken.

Teilelage lässt sich im Betrieb ändern

Vor allem bei älteren Linien ist der Abstand oft so groß, um Platz für eine Ablagestation zu lassen. Diese ist beim Crossbar Roboter nun nicht mehr erforderlich, weil er die Teilelage bei Bedarf noch in der Luft oder im Werkzeug ändern kann. „Damit ersetzt er zwei Altgeräte und vergrößert den Platz für Wartungsarbeiten in der Pressenlücke“, fasst Fischer zusammen.

Ein weiteres Ziel, das die Entwickler für den neuen Crossbar Roboter verfolgten, war es, mehr Leistung bei weniger Energieverbrauch zu realisieren. Dank eines zentralen Energiemanagements konnte jetzt eine Steigerung der Energieeffizienz um 20 % erreicht werden. Erzielt wird dieser Gewinn durch die Aufnahme der kinetischen Energie beim Bremsvorgang. Sie steht dann im Prozess wieder zur Verfügung.

Der Neue wurde leichter und schneller. So konnte gegenüber dem Vorgängermodell eine Halbierung des Gewichts erreicht werden. Da heißt in Zahlen: eine Reduzierung von rund 2800 kg auf 1400 kg. Die Schuler-Entwickler beziffern unterm Strich, dass der Crossbar Roboter 4.0 durch die Summe aller Optimierungen um 20 % dynamischer geworden ist. Die maximale Traglast inklusive Tooling bleibt weiterhin bei 90 kg.

Doch bevor der Crossbar Roboter in seiner heutigen Ausstattung und Funktionalität vorgestellt werden konnte, galt es, mit den Versionen 1.0 bis 3.0 diverse Entwicklungsstadien zu durchlaufen. Bereits im Jahr 2004 wurden die Entwicklungen gestartet und 2005 wurde das Patent angemeldet, das dann 2007 erteilt wurde. Im selben Jahr wurde dann der erste Crossbar Roboter verkauft, der erste Linien-Verkauf war im Jahr 2008. Insgesamt wurden 102 Crossbar Roboter weltweit verkauft – neben Deutschland auch nach Schweden, Österreich und Frankreich sowie nach Brasilien, Indien, China und die USA. Zu den Kunden zählen beispielsweise Ford, Gestamp, Volvo, VW, Voestalpine oder Magna.

Das Ergebnis der Entwicklungsstufen kann sich sehen lassen: Der heutige Crossbar Roboter basiert auf einem sechsachsigen Industrie-Roboter, den die Schuler-Ingenieure um zwei weitere Achsen ergänzt haben. Durch eine Prozessdaten-Schnittstelle und eine entsprechende Vernetzung wird der neue Roboter zum Analysetool, das den Prozess überwacht und auftauchende Fehler rückmeldet. Im Zeitalter von 4.0 bedeutet dies, dass nicht nur die Sicherung hoher und durchgängiger Produktivität gewährleistet ist, sondern auch die Einbeziehung von Komponenten wie Individualisierung, Vernetzung und Ressourceneffizienz in die Pressenlinien.

Und Geschäftsführer Lothar Fischer ergänzt: „Schon jetzt liegen verschiedene Bestellungen für den Crossbar Roboter 4.0 vor, so beispielsweise von Volkswagen Sachsen aus Zwickau.“

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