Lineartechnik für eine flexible Produktion

Die Automobilindustrie steckt in einer Übergangsphase. Darum müssen die Produktionslinien für Fahrzeuge zunehmend intelligent, flexibel und anpassungsfähig sein. Als Reaktion auf diese Anforderungen stellt Ewellix, ehemals SKF Motion Technologies, eine Reihe innovativer Lösungen vor: Positioniersysteme transportieren Karosserien sicher während der Produktion, und Aktuatoren sorgen für effizientes Punktschweißen der Komponenten.

Für die Produktion großer Stückzahlen arbeiten herkömmliche Montagelinien in der Automobilfertigung zwar schnell, es ist jedoch zeitaufwendig, die Nenngeschwindigkeit zu erhöhen oder zu senken. Es kann sogar Monate dauern, die Linie auf eine neue Baureihe umzurüsten. Steigt die Nachfrage nach einem Automodell, dauert es deshalb manchmal sehr lange, bis die Hersteller darauf reagieren können. Resultat: Lange Wartezeiten für die Kunden. Ähnliches gilt auch, wenn die Nachfrage nachlässt. Dann laufen die Fabriken oft weit unter ihrer Kapazität.

Das ist keine einfache Situation für die Branche, die sich aktuell im Wandel befindet und flexibel reagieren sollte. Hersteller überarbeiten ihre Modelle etwa alle zwei, drei Jahre. Und je mehr Baureihen sie haben, desto breiter können sie den Markt abdecken, um ihren Umsatz zu halten. Jedes Werk sollte deshalb in der Lage sein, mehrere Modelle auf einer einzigen Produktionslinie herzustellen – ganz gleich ob SUV oder Elektrofahrzeug. Die Vielzahl unterschiedlicher Karosserieformen erfordert eine sorgfältige Abstimmung – von den Ingenieuren, die die Fahrzeuge konstruieren, bis zur Konstruktion der Montage- und Schweißwerkzeuge.

Flexibler Transport

Um Anwender dabei zu unterstützen, hat Ewellix flexibel einsetzbare Car Transfer Units (CTUs) entwickelt. Hersteller haben mit diesen Positioniersystemen ihre Montagelinie gegenüber herkömmlichen Lösungen um bis zu 85 Prozent schneller umgerüstet: Sie können in weniger als zwei Wochen in die Produktionsline integriert und in Betrieb genommen werden. Im Vergleich zu Design, Montage, Installation und Inbetriebnahme eines neuen Vorrichtungssystems für jedes neue Modell, das an einer Montagelinie produziert wird, kann die Ewellix-Lösung die Kosten zudem um rund 84 Prozent senken.

Jede Ewellix CTU verfügt über eine Stahlabdeckung, die vor Schweißspritzern schützt, einen innenliegenden Kabelförderer sowie integrierte Motoren, Controller, Kabel, mechanische Bremsen und Stoßdämpfer. Sie sind mit einem Profilschienenführungspaar mit jeweils zwei Führungswagen ausgestattet, die sehr exakt und steif sind. Eine breite Auswahl an Präzisions-Kugelgewindetrieben sorgt für eine hohe Dynamik und eine Positioniergenauigkeit von ± 0.05 Millimetern. Die Aufsätze werden mit Gewinde und Stiftlöcher im Schlitten und in der Bodenplatte sicher befestigt und präzise ausgerichtet. Die CTUs sind in verschiedenen Größen erhältlich und es stehen mehrachsige Optionen zur Verfügung.

Produktives Punktschweißen

Die unterschiedlichen Rahmengrößen und -typen der Fahrzeuge, die in flexiblen und modularen Montagelinien eingesetzt werden, sowie die Vielzahl der verwendeten Materialien stellen auch beim Schweißen eine große Herausforderung dar. Dazu bietet Ewellix eine Reihe von Aktuatoren für Punktschweißanwendungen. Die CEMC-Reihe ist zum Beispiel mit invertierten Rollengewindespindeln ausgestattet. Die Aktuatoren sind robust, langlebig und nahezu wartungsfrei.

Vor zehn Jahren konnte eine Schweißzange bis zu zehn Millionen Schweißpunkte setzen, bevor sie getauscht wurde. Heute hat sich diese Anforderung fast verdoppelt. Auch die Wartungsintervalle für die darin verbauten Aktuatoren haben sich verlängert. Mussten diese früher nach zwei Millionen Punkten nachgeschmiert werden, ist das jetzt erst nach zehn Millionen Schweißpunkten notwendig. Beides wird durch Veränderungen an der Schweißzange möglich. Weil sie kompakter und leichter sind, erlaubt dies den Einsatz kleinerer Roboter und vergrößert deren Einsatzbereich rund um das Fahrzeugchassis. Voraussetzung: Elektromechanische Aktuatoren statt fluidtechnischer Lösungen öffnen und schließen die Schweißzange.

Deshalb hat Ewellix in Zusammenarbeit mit einigen wichtigen Autoherstellern die neueste Generation von Aktuatoren für Punktschweißanwendungen entwickelt: den CEMC. Als Erfinder der Rollengewindetriebe und deren führender Hersteller hat Ewellix das Design dieser Kernkomponenten ständig verbessert. So hat das Unternehmen die Tragfähigkeit und Lebensdauer der Bauteile stets weiter erhöht und ihre Leistungsdichte gesteigert.

Dank seiner invertierten Rollengewindespindel, gekoppelt mit einem speziell entwickelten Hohlwellenmotor, ist die CEMC-Reihe kompakt und gleichzeitig leistungsstark. Im Vergleich zu früheren Versionen der Serie und zu Wettbewerbsprodukten ist die neue Reihe deutlich kleiner und lässt sich leicht in bestehende Schweißzangenkonstruktionen integrieren.

Darüber hinaus sind die neuen Aktuatoren echte Leichtgewichte. Sie sind mit 12,5 Kilogramm 10 Prozent leichter als ihre Vorgänger. Sie erzeugen eine Kraft von maximal 25 Kilonewton und arbeiten mit einer Geschwindigkeit von bis zu 300 Millimetern pro Sekunde. Das macht sie zu den Aktuatoren mit dem besten Leistungsgewicht auf dem Markt.

Die CEMC-Serie ist robust und langlebig: 20 Millionen Punktschweißvorgänge sind mit ihnen möglich. Auch die Nachschmierzeit hat sich bei der neuen Generation von zwei auf zehn Millionen Schweißpunkte verlängert. Damit muss er über die komplette Produktlebensdauer hinweg nur noch einmal nachgeschmiert werden. Das spart Wartungskosten, minimiert Ausfallzeiten und hält Kraft und Positionswiederholbarkeit während der gesamten Lebensdauer des Aktuators konstant.

Die CEMC-Aktuatoren sind modular aufgebaut. Durch die flexiblen Befestigungsmöglichkeiten für Front- und Rückplatten, Zapfen und Hinterachsaufsätze haben Anwender die Wahl zwischen 336 verschiedenen Kombinationen. Damit kann jeder Kunde den passenden Aktuator für seine Anwendung zusammenstellen. Ewellix bietet darüber hinaus maßgeschneiderte Aufbaugrößen sowie Spezialfette an, was eine große Flexibilität in der Produktion ermöglicht.

(Quelle: Ewellix GmbH)