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SHL / Eisele Pneumatics

Mehrfachkupplungen bewähren sich an Robotern zur Oberflächenbearbeitung

| Autor / Redakteur: Thomas Maier / Frauke Finus

Bei SHL schätzt man besonders, dass mit der Multiline E von Eisele eine einzige kompakte Kupplung für elektrische Signale und Pneumatik gemeinsam zur Verfügung steht
Bei SHL schätzt man besonders, dass mit der Multiline E von Eisele eine einzige kompakte Kupplung für elektrische Signale und Pneumatik gemeinsam zur Verfügung steht (Bild: SHL)

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Zu den Kernkompetenzen der SHL AG gehören Anlagen für das automatisierte Schleifen, Polieren und Entgraten. Dabei wird mit der Multiline E von Eisele eine kompakte Kupplung für elektrische Signale und Pneumatik in einem verbaut.

Auf automatisierte Oberflächenbearbeitung ist die SHL AG spezialisiert. Zu den Kernkompetenzen zählen automatisiertes Schleifen, Polieren und Entgraten. Dafür entwickelt und fertigt SHL Roboteranlagen mit werkstück- und werkzeuggeführten Applikationen, die für komplexe Automatisierungsprozesse eingesetzt werden. Aufgrund der wachsenden Nachfrage hat der Betrieb seine Produktionsfläche mit einer neuen, 2016 fertiggestellten Applikationshalle um 3.000 m2 erweitert, um mehrere der immer größer und komplexer werdenden Anlagen parallel montieren zu können. Die schlüsselfertigen, individuell konzipierten Roboteranlagen werden bei Kunden aus der Automobilindustrie, der Medizintechnik oder Luftfahrtindustrie eingesetzt. Sie übernehmen das Schleifen, Polieren, Entgraten und darüber hinaus verschiedene Serviceleistungen inklusive Be- und Entladen oder Palettieren. Der Spezialist für Oberflächenbearbeitung, der unter anderem zertifizierte Schleifprozesse im Umgang mit hochexplosiven Aluminiumstäuben ausführt, verfügt über eine eigene Forschungs- und Entwicklungsabteilung sowie ein zertifiziertes Schulungs- und Technologiezentrum. In ihrer knapp 30-jährigen Unternehmensgeschichte lieferte die SHL AG über 2.000 Roboteranlagen an Kunden in aller Welt aus.

Optimale Verbindung zwischen Elektrik und Pneumatik gesucht

SHL konzipiert und realisiert unter anderem werkstückgeführte Anlagen. Diese arbeiten mit einem Zuführsystem, das einem 6-Achs-Industrieroboter die Werkstücke in den Arbeitsraum zuleitet. Mithilfe eines Greifsystems nimmt der Roboter das Werkstück auf und lenkt es durch die Bearbeitungsstationen, bis der Schleif-, Polier- und/oder Entgratprozess abgeschlossen ist. Anschließend wird das bearbeitete Werkstück wieder abgelegt und ausgeschleust.

Auf der Suche nach einer bestmöglichen Verbindung an der Schnittstelle zwischen Pneumatik und Elektrik für diese werkstückgeführten Anlagen stießen die Verantwortlichen von SHL im Jahr 2013 auf der Fachmesse Motek auf Eisele Pneumatics . Das Unternehmen aus Waiblingen hat mehr als 75 Jahre Erfahrung mit hochwertigen Steckanschlüssen aus Ganzmetall. Zunächst entschied sich SHL für die elektropneumatischen Mehrfachkupplungen der Serie 1871 aus dem Multiline-Programm. Seit Mitte 2015 setzt der Anlagenkonstrukteur bei seinen pneumatisch betätigten Werkstückgreifern, die mit einem manuellen Wechselsystem ausgestattet sind, den Multiine-E-Baukasten für Mehrfachkupplungen und Mehrmedienkupplungen ein.

Die Multiline E von Eisele ist eine komplett modulare Mehrfach- und Mehrmedienkupplung mit Adaptiveinsätzen. Sie wird nach dem Eisele-Baukastensystem zusammengestellt, das bei SHL sofort überzeugte. Die Bauteile aus chemisch vernickeltem Aluminium mit runden Grundkörpern bestehen aus Stecker und Dose und sind für härtere Umgebungsanforderungen auch aus Edelstahl erhältlich. Sie sind modular ausgelegt und können verschiedene Schlauchdurchmesser, Anschlusstypen und Medien flexibel integrieren. Auf diese Weise lassen sich in einer Schnittstelle Verbindungen für Pneumatik, Vakuum, Gase, Kühlwasser, Flüssigkeiten und sogar Stecker für Elektro- und Elektronikleitungen zusammenfassen – und damit exakt die Anschlüsse kombinieren, die für die jeweilige Anwendung erforderlich sind. Je nach Medium stehen sie in passend darauf abgestimmten Materialien – Alu, Edelstahl oder Messing – zur Verfügung. Mit ihren einfachen oder doppelten O-Ring-Dichtungen auf der Schlauchseite sorgen die Adaptiveinsätze für höchste Sicherheit und Dichtigkeit. Das Kuppeln und Entkuppeln ist dabei in kürzester Zeit möglich und kann dank optionaler Absperrfunktion auch unter Druck durchgeführt werden. Die Steckverbindungen nach diesem innovativen und flexiblen Baukastensystem werden werkzeugfrei montiert und ermöglichen einen deutlich vereinfachten und beschleunigten Werkzeug- und Formatwechsel.

Elektrische Signale und Pneumatik in einer Kupplung kombiniert

Bei SHL schätzt man besonders, dass mit der Multiline E elektrische Signale und Pneumatik in einer kompakten Kupplung kombiniert werden können. „Für unseren Anlagenbau ist es außerdem besonders wichtig, dass wir mit den Mehrfachkupplungen innerhalb der Grundkörper Kupplungselemente in unterschiedlichen Nennweiten frei kombinieren können. Es gibt eine Vielzahl an möglichen Steckverbindern basierend auf den genormten M12 Rundsteckverbindern: B- und D-codiert, Profinet, A-codiert, 5- bis 12-polig und den M12-Powerstecker zur Elektroversorgung bis 630 V. Dank des Steckerkonzeptes müssen sämtliche leitende Verbindungen nicht gelötet oder geklemmt werden. Das hat für unsere Kunden den Vorteil, dass diese im Servicefall in sehr kurzer Zeit ausgetauscht werden können“, erklärt Bernd Schätzle, Arbeitsvorbereitung bei SHL. Die integrierten geometrischen Codierungen in den Gehäusen der Anschlusskomponenten gewährleisten außerdem, dass diese verwechslungs- und verdrehsicher montiert werden. Besonders wichtig ist für SHL, dass die Schlauchsteckanschlüsse dynamisch auf Zug und Druck belastbar sind, damit sie im Einsatz der starken Beanspruchung standhalten. Insgesamt sorgen die Mehrfachkupplungen am Front-End der Roboter dafür, dass deren Flexibilität und Prozesssicherheit gesteigert wird, denn auf diese Weise lassen sich Greifer, Werkzeuge und andere Effektoren schnell austauschen.

Die Sicherheit der Hightech-Roboteranlagen von SHL hat höchste Priorität. Und darum ist eine Eigenschaft der Mehrfachkupplungen Multiline E für die Anlagenkonstruktion unverzichtbar: Sobald Roboter und Werkstückgreifer an der Schnittstelle getrennt werden, riegelt sich die Druckluftversorgung auf beiden Kupplungsseiten dank der optionalen Absperrung in den Adaptiveinsätzen der Multiline E automatisch ab. „Das heißt, dass weder auf der Roboter- noch auf der Greiferseite der Druck unkontrolliert abgebaut wird. Diese Funktion ist für uns sehr wichtig, da sich der Greifer nach dem Trennen vom Roboter nicht mehr bewegen kann. Würde nach dem Abkuppeln Luft ausströmen, könnte sich der Greifer bewegen, das Werkstück würde sich unter Umständen lösen und es könnte somit zu Unfällen kommen“, erklärt Schätzle. Präzision, eine gute Verarbeitung und höchste Zuverlässigkeit – das hat bei SHL überzeugt. Und weil sich das Baukastensystem zur Konstruktion der Roboteranlagen für die Oberflächenbearbeitung bewährt hat, baut SHL auch zukünftig fest auf seinen Partner aus Waiblingen.

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