Roboterzellen bieten bei der Vor- und Endreinigung von Powertrain-Bauteilen wie beispielsweise Zylinderköpfen, Motorblöcken und Kurbelgehäusen nicht nur eine hohe Flexibilität. Sie ermöglichen die Reinigung der Werkstücke auch in kurzen Taktzeiten und sind daher unverzichtbare Produktionsmittel in modernen Motoren- und Getriebefertigungslinien. Mit über 400 gebauten Roboteranlagen verfügt Dürr Ecoclean in Monschau hier einerseits über viel Erfahrung, andererseits über zahlreiche Rückmeldungen von Kunden zum Optimierungspotenzial. Beides ist in die Entwicklung der neuen EcoCFlex 3 eingeflossen, die in zwei Baugrößen als 3M- und 3L-Varinate zur Verfügung steht.
Maßgeschneiderter Scara-Manipulator statt modifiziertem Roboter
Ein wesentliches Element ist der Roboter. Hier kommen üblicherweise adaptierte Standardausführungen zum Einsatz. Diese Roboter sind jedoch trotz umfangreicher Anpassungen den harschen Bedingungen in Reinigungsanlagen mit Feuchtigkeit, hohen Temperaturen und Chemieeinsatz nicht immer gewachsen. Es kommt daher oftmals zu ungeplanten Ausfällen und kostspieligen Reparaturen.
Dieses Problem wurde bei der EcoCFlex 3 gelöst. In dieser Reinigungsanlage ersetzt ein von Dürr Ecoclean entwickelter Scara-Manipulator den handelsüblichen Sechsachs-Knickarmroboter. Dieses Handlingsystem wurde speziell für den Einsatz in einer Roboterzelle konstruiert und wird komplett aus hochfestem Aluminium und Edelstahl gefertigt. Es benötigt weder Lackierung noch Schutzjacke. Durch die Schutzklasse IP 69 ist der Scara-Manipulator von Dürr Ecoclean hochdruckwasserstrahlgeeignet und tauchfest sowie für Kabinentemperaturen von bis zu 65°C geeignet. Die eingesetzte Reinigungschemie kann im pH-Bereich von 6 bis 10 gewählt und ohne Freigabe durch einen externen Roboterlieferanten eingesetzt beziehungsweise gewechselt werden.
Ausgeräumt wurden bei der EcoCFlex 3 auch die Probleme durch unterschiedliche Steuerungen. Eine gemeinsame CNC-Steuerung für den Scara-Manipulator und die Reinigungsanlage ersetzt die bisher erforderliche SPS- und Robotersteuerung. Dies vereinfacht und beschleunigt Programmierung, Bedienung, Wartung und Inbetriebnahme bei einem Werkstückwechsel deutlich. Die Sensorik für die Kalibrierung des Scara-Manipulators ist bereits integriert.
Innovative Prozesstechnik für hohe Qualität und kurze Taktzeiten
Maßstäbe setzt die EcoCFlex 3 auch, wenn es um die Ausstattung geht. Eine Spaltflutdüse lenkt den Wasserstrahl im Gegensatz zur konventionellen Runddüse über die gesamte Werkstücklänge fokussiert auf die zu reinigenden Bereiche. Ausgestattet ist die Anlage auch mit einer so genannten Hybriddüse mit variabler Mischkammer. Es können damit Hochdruck- und Niederdruckanwendungen sowie das Injektionsflutwaschen flexibel in einer Reinigungsstation durchgeführt werden. Alle Reinigungsprozesse sowie das Hochdruckentgraten erfolgen unterhalb der Badoberfläche, was zum verringerten Geräuschpegel von nur 72 dB(A) beiträgt. Die Nebenzeiten für den Transport der Werkstücke innerhalb der Arbeitskammer reduzieren sich durch die innovative Prozesstechnik ebenfalls spürbar. So lassen sich in Verbindung mit dem modularen Schleusenkonzept anforderungsgerechte Reinigungsergebnisse in Taktzeiten ab 30 Sekunden erzielen.
Nachweisbar geringer Energieverbrauch
Geht es um Ressourceneffizienz und Nachhaltigkeit, überzeugt die EcoCFlex 3 mit einem Energieverbrauch von nur 30 kWh. Die Kontrolle macht das optionale Energie-Monitoring-System einfach. Es zeigt die aktuellen Verbrauchswerte, beispielsweise für Strom, Druckluft, Kühlwasser und Heizung, in Echtzeit an und speichert sie. Der Energieverbrauch kann pro Takt, pro Schicht oder pro Stunde erfasst werden. Über eine Eingabemaske lassen sich die kundenspezifischen Tarife für die einzelnen Energieträger einfach eingeben. Dies ermöglicht, die Reinigungskosten pro Werkstück exakt zu kalkulieren.
Energieeffiziente Teiletrocknung ohne Druckluft
Mit dem auf 32 Quadratmeter reduzierten Platzbedarf setzt die EcoCFlex M3 ebenfalls neue Standards bei Roboterzellen. Die geringe Aufstellfläche wurde unter anderem dadurch möglich, dass in der Zelle kein Platz für das Trocknen mit Druckluft „verschwendet“ wird. Dieser Arbeitsschritt erfolgt im EcoCDry, einem neu entwickelten, hocheffizienten Vakuumtrockner ohne vorgeschaltetes Abblasen mit Druckluft. Das Werkstück kühlt dadurch vor der Vakuumtrocknung nur leicht ab. Der geringe Temperaturverlust und der vollständige Wegfall von Druckluft tragen dazu bei, dass der Energiebedarf des EcoCDry um rund 65 Prozent geringer ist als bei einer Vakuumtrocknung mit vorgeschaltetem Druckluftblasen – bei einem kalkulierten Druckluftverbrauch von zwei Normkubikmetern pro Bauteil. Das Vakuum wird in den Nebenzeiten im Druckbehälter erzeugt. Dies führt zu etwa 50 Prozent kürzeren Taktzeiten gegenüber einem mit Druckluftblasen und Vakuumtrocknung kombinierten System.
Der neue Vakuumtrockner EcoCDry eignet sich auch für die Nachrüstung bestehender Roboterzellen.
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