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ACE Stoßdämpfer: Sicherheit auf der siebten Achse

Die siebte Achse macht Roboter in vielen Produktionsanlagen beweglicher und erhöht deren Reichweite. Damit Unfälle diese Produktivitätssteigerung nicht zunichte machen, kooperiert die Expert-Tünkers GmbH seit Jahren beim Schutz der Endlagen mit der ACE Stoßdämpfer GmbH.

Die Tünkers Gruppe ist ein Spezialist für automatisierte Fertigungsprozesse. Für gängige Funktionen im Umfeld des Roboters wie Spannen, Bearbeiten und Transportieren gibt Tünkers weltweit Ingenieuren und Konstrukteuren erprobte Produkte an die Hand. Zuverlässigkeit und Präzision in der Automatisierungstechnik sind auch für das Tochterunternehmen Expert-Tünkers von zentraler Bedeutung. Ebenfalls weltweit agierend, liegt der Schwerpunkt des Portfolios auf Drehtischen und der Transporttechnik, wobei zunehmend kundenspezifische Lösungen entwickelt werden.

Ein Produkt, das Bewährtes wie Neues zusammenführt, ist die siebte Achse des Unternehmens. Dabei handelt es sich um eine zusätzliche Verfahrachse, mit der sich Beweglichkeit und Reichweite in der Robotik steigern lässt. So können die Roboter nicht nur schnell in den jeweiligen Arbeitsraum fahren, sondern sie lassen sich auch präzise zu parallel bahngesteuerten Arbeitsgängen führen. Dies bedeutet, dass ein Roboter an verschiedenen Orten mehrere Arbeitsschritte vornehmen kann, was zu schnelleren Prozessen führt.

Preiswerte, stromunabhängig arbeitende Endlagensicherung

Expert-Tünkers setzt bei den schnellen, präzisen Verfahrachsen auf eine verwindungssteife Modulbauweise, die auch bei einer Länge von 30 Metern eine hohe Prozessgenauigkeit ermöglicht. Der Antrieb erfolgt über eine schräg verzahnte Zahnstange mit gehärteten Flanken, ein robustes, einstellbares Führungssystem und einen in den Laufwagen des Roboters integrierten Servogetriebemotor. Dank der Expertise bei Walzendrehtischen kann die siebte Achse auch als Kurve angelegt werden.

Ganz gleich, ob mit oder ohne Kurve: Ein Crash in den Endlagen ist in jedem Fall zu vermeiden. Sonst drohen neben Reparaturen an Robotern und Gesamtkonstruktion kostspielige Ausfallzeiten. Aus diesem Grund war das Konstruktionsteam der Verfahrachse während der Entwicklungsphase auf der Suche nach einem unabhängig von Strom arbeitenden Schutz.

Für Expert-Tünkers kam als Zulieferer für die ebenso kleinen wie wichtigen Bauteile nur ein Unternehmen infrage, das höchsten Ansprüchen hinsichtlich Qualität und Langlebigkeit genügt. Gleichzeitig sollte eine preiswerte Lösung gefunden werden. Diese Anforderungen konnte die ACE Stoßdämpfer GmbH erfüllen.

„Aus Kooperationen in der Vergangenheit wussten wir, dass bei ACE neben der Produktqualität auch der Service oft den Ausschlag gibt. Im Verlauf des Projektes wurden wir darin bestätigt“, gibt Nuno Martins, International Engineering Coordinator bei Expert-Tünkers, einen Einblick. Die Auslegung ergab, dass an den beiden Enden des Verfahrweges unterschiedliche Eckdaten zu berücksichtigen waren. So mussten bei einem maximalen Antriebsdrehmoment von rund 400 Nm einmal 2.500 kg bei 2 m/s und einmal 4.000 kg bei 1 m/s erfolgreich verzögert werden. In beiden Endlagen wurden daher beim Projektstart dafür Tubus-Sicherheitsdämpfer von ACE des Typs TC134-146-S eingebaut.

Lösung: Neue Einweg-Crash-Dämpfer für den Not-Stopp

Nach den Lieferungen dieser Komponenten blieben Martins mit ACE in Kontakt: „ACE informierte uns frühzeitig, dass eine neue Produktserie vor der Markteinführung steht, die für unseren Fall ein noch interessanteres Preis-Leistungsverhältnis verspricht.“ Die Rede ist von den ACE Crash-Dämpfern. Im Gegensatz zu den genannten Tubus-Dämpfern sind diese Maschinenelemente von ACE nicht reversibel, da sie aus speziellem Aluminium- oder Stahlrohr gefertigt werden. Diese irreversiblen Sicherheitsdämpfer verformen sich bei einem Crash in einer vorher definierten Form und schützen Konstruktionen wie eine Knautschzone mit gleichmäßigem Energieabbau von 98 Prozent. In zehn Grundtypen mit Außendurchmessern von 87,5 mm in den Aluminium- bzw. 63 und 38 mm in den Stahlausführungen lieferbar, waren die passenden Komponenten für die Endlagen der siebten Achse von Expert-Tünkers schnell gefunden. Ihr maximaler Hub beträgt je nach Typ zwischen 45 und 160 mm. Geringe Stützkräfte von 13.000 bis 70.000 N tragen zur Sicherung der Konstruktionen in den Endlagen bei.

Ein weiterer Vorteil für Anwender von Werkzeugmaschinen, Förderanlagen oder wie hier in der Robotertechnik sei zum einen die Bandbreite der möglichen Energieaufnahmen zwischen 670 und 11.200 Nm/Hub. Zum anderen ist nach einer Havarie aus der Verformung des Einwegelements das Crash-Ereignis rekonstruierbar und im besten Fall in der Zukunft vermeidbar.

„Für uns ist dank der Kooperation mit ACE eine wirklich in allen Belangen passende Endlagensicherheitslösung für die siebte Achse entstanden“, zieht Expert-Tünkers ein positives Fazit.

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