Im Innovationscenter in Düsseldorf entwickelt Henkel gemeinsam mit Kunden Batteriesysteme der nächsten Generation. Gleichzeitig werden auch Henkel Produkte unter verschiedenen Bedingungen auf ihre Leistungsfähigkeit in diesem Batteriesystem getestet. Das Einbringen von Klebstoffen, Dichtungsmitteln und Batteriesicherheitsmaterialien in die Batteriesysteme läuft im Battery Engineering Center in Anlagen von Marx Technology aus Düren voll automatisiert.
Neben der Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit sowie den funktionalen Aspekten stand bei diesem Anlagenlayout ganz klar auch die Optik im Fokus. „Henkel kam mit der Idee und einer genauen Vorstellung auf uns zu und wir haben durch den Einsatz von 3D- und 4D-Planungstools die optimale Lösung aufgebaut“, berichtet Marcel Blatzheim, Head of Mechanical Design & Technical Sales bei Marx Technology.
Bereitstellung von Werkzeugen
Ein großer Fokus lag auf der Klebe- und Dosiertechnik, die bei der Batteriepack-Montage zum Einsatz kommt. Zum Dosier- oder Klebevorgang werden Batteriepacks mit einem Gesamtgewicht von bis zu 800 Kilogramm auf einem 1,6 x 2,4 Meter großen Schweißtisch abgelegt, auf dem das Auftragen der Klebe- und Dichtstoffe stattfindet. Dazu entnimmt der Roboter über ein Wechselsystem die entsprechenden Dosiereinheiten.
Diese Dosiereinheiten sind in einem Turm zwischengelagert. Insgesamt sechs der acht in der Gesamtanlage verbauten Dosiereinheiten werden im Drehturm gelagert. Auf ihm liegt eine Drehscheibe aus pulverbeschichtetem Aluminium mit 2,5 Meter Durchmesser und 25 Millimeter Stärke auf. Der Turm wird von einem Weiss Ringrundschalttisch TR getragen. „Auf diesem Tisch ruhen etwa 1,8 Tonnen Gewicht“, erklärt Blatzheim. Der Ringrundschalttisch TR hat eine 16er-Teilung, obwohl theoretisch acht Trägerplätze ausgereicht hätten. „Bei einer Teilung von 16 ist das Massenträgheitsmoment des Drehtischs deutlich höher als bei einer Teilung von acht.
Lösung mit kleinem Footprint
„Da es bei der Lösung für das Battery Engineering Center auf die Traglast und den optischen Aspekt ankam, war der Ringrundschalttisch TR optimal“, erklärt Tino Kessler, Technical Sales Manager bei Weiss. Das Massenträgheitsmoment des Ringrundschalttischs TR liegt in dieser Ausführung bei 3.460 kgm2.
Blatzheim ergänzt: „Außerdem wird der Drehtisch pendelnd betrieben, das heißt, 50 Prozent der Stationen pendeln nach rechts, die anderen 50 nach links. Der Tisch – und damit der komplette Turm – kann in beide Richtungen gedreht werden und pendelt um eine Mittelstellung. So vermeiden wir einen Kabelabriss.“ Die Drehbewegungszeit des Weiss Tischs liegt bei 1,98 Sekunden.
Anstatt die Dosiereinheiten rotativ zur Verfügung zu stellen, war zuerst eine lineare Bereitstellung vorgesehen. Doch diese nahm in der Anlage zu viel Platz ein. Außerdem mussten die Dosiereinheiten dauerhaft mit den zugehörigen Steuerungen verbunden sein. Daher entschied sich das Team von Marx für eine platzsparendere Anordnung. Wichtig dabei war zudem, dass im Innenraum des Turms genügend Platz für die Medienversorgung der Dosiereinheiten zur Verfügung steht – jede Dosiereinheit wird mit mindestens einem zwei Zentimeter dicken Kabel versorgt.
Genug Platz für die Kabel
Dank dem Weiss TR und seinem sehr großzügigen Innendurchmesser blieb im Drehturm circa ein Meter Platz. Hier ist der Kabelrückzugmechanismus verbaut: Wenn ein Dosiersystem aus dem Turm entnommen wird, wird die nötige Kabellänge ausgegeben. Stellt es der Roboter zurück, wird das Kabel wieder eingezogen. Zu diesem Kabelrückzugsmechanismus gehört eine zuverlässige Sensorik inklusive Warnstufe, die die Ausgabe und Rücknahme der Kabel überprüft. Über vier Meter Kabel können je Dosiereinheit ausgegeben werden. Diese Kabel liegen sicht geschützt im Inneren des Turms. Diese optisch saubere Lösung überzeugte das Management von Henkel.
Für Marx Technology war an dieser Anlage die optische Herausforderung ein echtes Highlight. „Während Kunden bei automatisierten Anlagen großteils rein die Aspekte Verfügbarkeit, Taktzeit, Präzision fordern, legte Henkel zusätzlich viel Wert auf ein ansprechendes, aufgeräumtes Anlagenlayout. Anlagen vor diesem Hintergrund nochmal neu zu denken, war definitiv ein Ansporn.“ Und die Rundschalttisch-Lösung von Weiss hat diesen Anlagenaufbau mit kleinem Footprint erst ermöglicht.
Weiss GmbH
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