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22.12.2016

Fertigungsprozess mit voll automatischer Dichtheitsprüfung

In zwei Minuten

Ein Automobilzulieferer hat die verketteten Fertigungsprozesse für Kupplungs- und Gehäuseteile aus Aluminiumguss automatisiert. Diese umfassen auch eine voll automatische Dichtheitsprüfung.

Voll automatische Dichtheitsprüfung in der Fertigung von Kupplungsgehäusen (© ABB Robotics)

Voll automatische Dichtheitsprüfung in der Fertigung von Kupplungsgehäusen (© ABB Robotics)

AM Standort Biberach produziert das Albert Handtmann Metallgusswerk zwei "Herzkammern" für einen Automobilhersteller: das 8 kg schwere Kupplungs- und das 9 kg schwere Getriebegehäuse. Die zwei Hälften der später zu montierenden Gehäuseeinheit bestehen aus Aluminiumdruckguss.

Nach dem spanenden Bearbeiten durchlaufen die Teile eine 30 m lange Linie zum voll automatisierten Nachbearbeiten (Bild 1). Integriert sind sechs ABB-Industrieroboter der Baureihe IRB 6640, ein Portalroboter IRB 6620 LX und ein Ladeportal von Indat. Das robotergestützte Nachbearbeiten von Getriebe- und Kupplungsgehäusen schließt auch die Dichtheitsprüfung ein.

Präzise Ergebnisse

Das Konzept sowie die eingesetzten Dichtheitsprüfanlagen MPS 350 lieferte der mittelständische Maschinenbauer Paul Köster, Medebach. Die Anlagen arbeiten nach dem Prinzip der Druckdifferenzprüfung. Diese Methode führt bei relativ kleinen Volumen – wie hier bei den Getriebe- und Kupplungsgehäusen – schnell zu präzisen Ergebnissen.

An den Gehäusen sind jeweils 14 Räume zu prüfen: der Hauptraum und die Öldruckkanäle. Nach dem Abdichten der übrigen Prüfräume wird der Innenraum mit 2 bar beaufschlagt und stabilisiert. Die Leckage darf je Prüfraum zum Beispiel maximal 2,5 ml/min betragen. Die Prüfräume werden in der Anlage teils parallel, teils nacheinander geprüft.

Die Anlagensteuerung enthält auch die Prüfparameter wie Druck und zulässige Leckagen. Sie ordnet diese Werte automatisch dem eingelegten Bauteil und den zu prüfenden Räumen zu und steuert den Prüfablauf. Erfolgt kein Druckabfall oder sinkt der Druck nur innerhalb der zulässigen Grenzwerte, ist das Gehäuse i.O. und für den weiteren Prozess freigegeben. Bei einem höheren Druckabfall folgt ein Imprägnier-Vorgang mit anschließend wiederholter Dichtheitsprüfung.

Nachdem die Portalroboter aus der jeweiligen Prüfzelle die Teile an den Ablageplatz übergeben haben, folgen ergebnisabhängig die anschließenden Abläufe. Die i.O.-Teile transportiert der Portalroboter zur Verpackungslinie an die Werker.

Für die Feinleck-Teile sind alternierende Abläufe vorgesehen: Zuerst legt der Portalroboter das Getriebe- oder das Kupplungsgehäuse in der richtigen Lage in einen Korb. Diesen greift der Portalroboter und übergibt ihn an die Fördereinrichtung zur Imprägnieranlage, wo ein weiterer Portalroboter arbeitet. Im Halbkreis der Reichweite seines Arms stehen vier Imprägnierstationen. Der Korb mit dem Feinleck-Teil durchläuft sie robotergeführt nacheinander, bis ihn der Portalroboter auf das Ausförderband ablegt. Hier nimmt der Portalroboter das Gehäuseteil erneut auf, um es einem zweiten Prüfdurchgang in der Prüfzelle zuzuführen.

Entweder ist das betreffende Teil jetzt i.O., dann reicht es der Portalroboter weiter an die Verpackungslinie, oder es folgt bei wiederum einem "Feinleck"-Ergebnis der programmierte Ablauf mit nochmaligem Imprägnieren, Prüfen. Feinleck-Teile, die auch ihre zweite Dichtheitsprüfung nicht mit i.O. bestehen, befördert der Portalroboter auf das Ausschussband.

Kurze Taktzeit

Der Produktionsprozess der im eigenen Werk aus Aluminium gegossenen Kupplungs- und Getriebegehäuseteile spielt eine besondere Rolle. Die anschließende mechanische Fertigung läuft zwischen der Gehäuseübernahme und dem Ausschleusen der fertigen gereinigten und geprüften Gehäuseteile voll automatisiert ab. Die Arbeitsschritte reichen vom Übernehmen nach der spanenden Bearbeitung, dem Vorreinigen, Waschen und Laserbeschriften über das Verschließen von Kanaldurchbohrungen, die Dichtheitsprüfungen und das eventuelle Imprägnieren bis zur Übergabe an die Verpacker.

ABB Automation GmbH Unternehmensbereich Robotics
www.abb.de/robotics

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