Athlet im Amphitheater
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Selten stand ein Industrieroboter so im Mittelpunkt! Und er hat es verdient: Der IRB 8700 ist mit 800 kg Handhabungskapazität ein wahrer Athlet – und hat zugleich die geringsten Betriebskosten seiner Klasse. Bei Nemak setzt das Kraftpaket Motorblöcke in einem Rundregal von 10 m Durchmesser ab.
Am Anfang stand die Frage, ob ein lineares Regal oder ein Rondell zum Abkühlen der gegossenen Blöcke die bessere Lösung sei. Angesichts der Platzverhältnisse und der Anforderungen in der Produktionslinie war ziemlich schnell klar: Der IRB 8700 im Rundregal ist die wirtschaftlichste Lösung mit maximaler Ablagekapazität auf engstem Raum.
Der neue IRB 8700 steht gleichsam wie ein Athlet im Amphitheater – und er ist mehr als irgendein weiterer Roboter in der langjährigen Zusammenarbeit von Nemak und ABB: Das Unternehmen hat im Herbst 2017 den 100. Industrieroboter von ABB im Werk Wernigerode in Betrieb genommen. Passend zur runden Zahl orderte Nemak als Nummer 100 das größte und stärkste Modell von ABB, den IRB 8700.
Nemak ist ein global operierender Automobilzulieferer mit Hauptsitz in Mexiko. Mehr als 23.000 Mitarbeiter sind an 38 Standorten weltweit an der Entwicklung und Produktion hochkomplexer Aluminiumkomponenten für Antrieb und Struktur von Fahrzeugen sowie für den Bereich E-Mobility beteiligt. Wernigerode am nordöstlichen Harzrand hat als Gießereistandort eine über 80-jährige Geschichte. 2005 übernahm Nemak das Werk, in dem aktuell rund 700 Menschen arbeiten.
In der neuen Anlage mit dem IRB 8700 werden Gussteile aus zwei Gießlinien zum passiven Abkühlen aufgenommen. Ankommende Dieselvierzylinderblöcke haben nach dem Abguss eine Temperatur von circa 400 °C und müssen vor der Weiterverarbeitung in drei Stunden auf 80 °C abkühlen. Zuerst entnimmt der Roboter die von den Gießlinien kommenden Blöcke von einem Shuttle und setzt sie für zehn Minuten zum Vorkühlen in den nächstgelegenen Regalfächern ab. Während der ersten Phase des Erkaltens verringert sich das Volumen des Aluminiums in der Gussform stark. Um dieses Defizit auszugleichen, beinhaltet der sogenannte Deckkern einen Vorratsbehälter, der das Innere des Gussstücks auch nach der Entnahme aus der Gießform bis zur vollständigen Erstarrung weiter speist.
Nach diesem Vorkühlen entnimmt der Roboter die Blöcke und bricht den Deckkern an einem Block von Stahlzapfen ab. Die zerdrückten Teile des Deckkerns fallen durch einen Trichter direkt auf eine Rüttelrinne, die die Reste der Gusskerne wegtransportiert. Nach dem Abdrücken versetzt der IRB 8700 die Blöcke in eines der 252 Hauptkühlfächer im Rundregal. Nach drei Stunden Kühlzeit entnimmt der Roboter die Gussteile und setzt sie auf einem Drehtisch in der untersten Regaletage ab, der sie aus der Zelle in die nachgelagerte Bearbeitungslinie schwenkt.
Für den 60-Sekunden-Takt der Anlage würden bei drei Stunden Abkühlzeit rechnerisch 180 Abkühlfächer ausreichen. Soweit die Theorie. In der Praxis konnte mit dem IRB 8700 auf engstem Raum im Rundregal ein Puffer von ungefähr 30 % erreicht werden. Diese Reserve sichert Nemak Wernigerode die durchgängige Produktion. Ohne sie würde ein kurzer Stillstand auf einer Linie – bei Guss oder Weiterverarbeitung – die Produktion der gesamten Anlage zum Erliegen bringen.
„Der IRB 8700 besitzt eine Handhabungskapazität von 800 kg“, sagt Marc Haarmeyer, Vertriebsmitarbeiter bei ABB Robotics. „Dabei ist er besonders energieeffizient und verursacht die geringsten Betriebskosten seiner Klasse.“ Dies gelingt unter anderem durch das raffinierte Design mit einem breiten, flügelförmigen Gegengewicht und zwei Federpaketen, die beim Tragen helfen. Auf diese Weise unterstützt, benötigt der IRB 8700 an den drei Hauptachsen 1 bis 3 jeweils nur einen Elektromotor. Seine maximale Leistungsaufnahme beträgt 3,93 kW bei maximaler Last und Beschleunigung. Der IRB 8700 wiegt 4.575 kg und ist in der Ausstattungsvariante Foundry Plus 2 besonders gut für heiße und staubige Einsatzorte in Gießereien geeignet. Der IRB 8700 war auch ein heißer Kandidat für die nächste geplante Abkühlanlage, doch wegen räumlich begrenzter Verhältnisse musste mit dem etwas kleineren IRB 7600 geplant werden.