Automobil-Zulieferung Transfersystem sichert hohe Flexibilität bei der Montage von Partikelfiltern

Bei der Montage von Diesel-Partikelfiltern aus vorgefertigten Taschen nutzt die HJS Fahrzeugtechnik die Flexibilität des Rexroth-Transfersystems. Staus im Materialfluss lassen sich durch ein entsprechendes Anlagenlayout vermeiden. Das Transfersystem sorgt zudem für kurze Taktzeiten auch unter abrasiven Bedingungen.

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Wenn es um saubere Abgase geht, können die Entwickler der Mendener HJS Fahrzeugtechnik GmbH & Co. KG ein Wörtchen mitreden. Ihr Diesel-Partikelfilter (DPF) auf Sintermetallbasis brachte der Firma 2003 den Deutschen Umweltpreis ein. Damit dieser den Partikeln und damit dem Feinstaub zu Leibe rücken kann, muss zunächst eine Unmenge von Blech gefaltet werden.

Transfersystem benötigt robuste Komponenten

Keine leichte Aufgabe, denn das beschichtete Sintermetall verhält sich in der Produktion wie Schmirgelpapier. „Grubentauglich“ entwickelte sich so bei der Komponentenauswahl zum Aufbau der Produktionsanlage für die Filter zu einem wichtigen Qualitätskriterium.

Neben kurzen Taktzeiten und hohen Stückzahlen ist vor allem Flexibilität gefragt. Denn im Mixbetrieb fertigt HJS unterschiedliche Varianten parallel auf einer Anlage. Auch die nur schwer abzuschätzenden Rahmenbedingungen, etwa die Frage der steuerlichen Förderung des Partikelfiltereinsatzes, beeinflussen das Produktionsvolumen.

Die mit dem Aufbau der Produktionsanlage beauftragten Unternehmen IBG Automation GmbH aus Neuenrade und Ideal-Werk C.+E. Jungeblodt GmbH + Co. KG, Lippstadt, entwarfen zusammen ein flexibles Anlagenlayout mit einer Umlaufbahn sowie einer Transferstrecke, die mehrere Schweiß- und Montagestationen miteinander verbindet (Bild 1). Das Besondere daran ist ein System von fünf Bypässen. Das verkürzt die Wege der Werkstückträger und gibt zusätzliche Sicherheit. Fällt etwa eine der acht Schweißstationen aus, stehen immer noch sieben zur Verfügung, die flexibel angefahren werden können.

Transfersystem TS 2plus erfüllt die geforderten Kriterien

Während das Produkt noch nicht einmal vollständig fertig und auch der Absatzmarkt noch unklar war, entschied sich der Partikelfilterhersteller für das Rexroth-Transfersystem TS 2plus. Ausschlaggebend dafür waren dessen Merkmale hohe Beständigkeit, schnelle Bandgeschwindigkeiten sowie die modulare Bauweise. Außerdem deckt es mit Traglasten von bis zu 100 kg und Werkstückträgern in den Größen 160 mm × 160 mm bis 1040 mm × 800 mm ein großes Einsatzspektrum ab. HJS schöpft den Modulbaukasten in seiner Filterfertigung voll aus und setzt neben Transportstrecken und Werkstückträgern auch elektrische Quertransporte sowie Baueinheiten zur Positionierung der Werkstückträger ein.

Damit bietet das Transfersystem nicht nur die benötigte Flexibilität im derzeitigen Einsatz, sondern auch für zukünftige Aufgaben. Bereits in der Planungsphase der Anlage wurden diverse Ausbaustufen konzipiert, die es HJS erlauben, sich dem Markt jederzeit anzupassen. Mit dem Transfersystem TS 2plus lassen sich diese Konzepte schnell und einfach umsetzen. Gleichzeitig ist es so robust, dass es dem Verschleiß durch die abrasiven Materialien in der Filterproduktion widersteht.

11 Roboter in 16 Bearbeitungsstationen auf 120 m Transferstrecke

120 m Transferstrecke verbinden elf Roboter in 16 Bearbeitungsstationen. Je nach Filtertyp werden verschiedene Stationen angefahren, die nicht zwangsläufig nebeneinander liegen müssen. Genau darin liegt die benötigte Flexibilität. Dauert eine Prüfung länger als das vorangehende Schweißen, entsteht vor der Prüfstation ein Stau. Dies lässt sich leicht verhindern, indem einfach eine zweite Prüfstation hinzugezogen wird.

Wie relevant diese Vorgehensweise ist, zeigt sich bereits an der Anzahl der Schweißnähte: An einem einzigen Filter, aufgebaut aus zahlreichen Taschen, sind bereits 152 Schweißnähte (Bilder 2 und 3) – und täglich verlassen derzeit rund 600 Filter das Werk in Menden.

Materialfluss auf dem Transfersystem vorab simuliert

Bereits vor der Inbetriebnahme wurde deshalb der Materialfluss mit Unterstützung der Rexroth-Spezialisten simuliert. Die Schwierigkeit besteht darin, die richtige Anzahl der Werkstückträger zu bestimmen. Auf Grund der je nach Filtertyp unterschiedlichen Aufbauten sind diese recht teuer. Werden zu wenig herangeschafft, verhungern einzelne Stationen. Aber auch zu viele sind schädlich, weil die Anlage verstopfen kann. Die Simulation hilft deshalb, genau die richtige Anzahl zu bestimmen. Heute genügen HJS 50 Werkstückträger. Einige weitere gibt es als Ersatz für Wartungen.

Um einen zusätzlichen Filtertyp im Mixbetrieb zu produzieren, ist es erforderlich, sich auch Gedanken über die passende mechanische Aufnahme zu machen. Entscheidend ist jedoch die Flexibilität der steuernden Software. Auch dafür lieferte die Simulation wichtige Hinweise, so dass die Montageanlage seit ihrer Installation im Dauerbetrieb an sechs Tagen die Woche kontinuierlich arbeitet. MM

Dipl.-Ing. Hermann-Josef Tillmann ist tätig im Vertrieb Deutschland, Linear Motion and Assembly Technologies, der Bosch Rexroth AG, 40880 Ratingen

Bosch Rexroth AG, Tel. (0 93 52) 18-12 70, www.boschrexroth.de

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