Yaskawa / GKN Robotergestützte Automation einer Kaltwalzmaschine

Ein renommierter Automobilzulieferer verfolgt bei der Profilherstellung an Gelenkwellen nicht alltägliche Lösungen: Neben Hightech-Anlagen für die Serienproduktion kommen für kleine und mittlere Losgrößen bewährte Kaltwalzmaschinen zum Einsatz, die dank Roboterautomation die erforderliche Flexibilität erreichen.

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SCHUNK GmbH & Co. KG Spann- und Greiftechnik

GKN Driveline zählt zu den weltweit führenden Lieferanten von Kraftübertragungssystemen für die Automobilindustrie. Die Gleichlaufgelenkwellen des Anbieters kommen bei allen führenden Automobilherstellern zum Einsatz.

Am Produktionsstandort Offenbach arbeitet eine Ex-Cell-O Kaltwalzmaschine, die nach einem Refit mit neuer Steuerung und ausgerüstet mit einem Sechsachsroboter Motoman MH12 von Yaskawa jetzt wieder zu Höchstleistung aufläuft. Keine Frage, die Maschine ist grundsätzlich perfekt geeignet, um Gewinde und Profile sowohl auf Gelenkzapfen für Seitenwellen als auch auf Wellenzapfen für Kardanwellen zu rollen. Aber: Bei GKN sollte die Kaltwalzmaschine nunmehr für die Bearbeitung unterschiedlicher Bauteile für diverse Fahrzeughersteller zum Einsatz kommen. In der Praxis heißt das: viele Varianten, kleine Losgrößen, häufiges Umrüsten. Warum die Maschine gerade für dieses Anforderungsprofil wenig geeignet ist, bringt GKN-Projektleiter Carsten Merwarth auf den Punkt: „Die ursprüngliche Zuführung dieser Ex-Cell-O Maschine ist auf die Serienproduktion großer Stückzahlen ausgelegt. Der eigentliche Kaltumformprozess gelingt mit der Hydraulikmaschine in kürzester Zeit, doch die Umrüstung auf eine andere Teilevariante ist aufwändig und dauert lange. Das heißt für unseren Einsatz mit häufigem Umrüsten ist die Maschine in der Standardausführung zu unflexibel.“

Automatisierte Bestandmaschine toppt alle Alternativen

Deshalb hat man bei GKN den Austausch gegen eine neue NC-Rundrollmaschine in Betracht gezogen, sich dann aber für das Refit der vorhandenen Kaltwalzmaschine entschieden. Der Hauptvorteil der neuen Maschine hätte in der flexiblen Zuführung gelegen, der Hauptnachteil in einer deutlich höheren Investitionssumme. Und: Bereits bei Taktzeitberechnungen im Vorfeld zeigte sich Erstaunliches. Die Ex-Cell-O Bestandsmaschine würde automatisiert mit einem Roboter die Performance der Neumaschine toppen können. Kein Wunder, der eigentliche Massivumformprozess geht auf der kräftigen, 13 t schweren Ex-Cell-O Maschine in zwei gegenläufigen Werkzeug-Linearbewegungen konkurrenzlos schnell vonstatten. Unter diesen Voraussetzungen war die Entscheidung für die Automation der Bestandsmaschine schnell getroffen, zumal diese in Sachen Präzision mit einer Genauigkeit von 13 μm selbst unter heutigen Bedingungen Maßstäbe setzt.

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