Gewindebohrautomat

Die Firma Ganser Treppenlifte GmbH mit Hauptsitz in St. Peter am Wimberg baut Treppenlifte, Hebebühnen und vieles mehr, wofür sie Mikroschalter benötigen. Zur Befestigung dieser Schalter werden eigens gefertigte Halterungsbleche verwendet. Derzeit sind 13 Bleche in verschiedenen Formen, jedoch mit einem einheitlich definierten Bohrbild, in Anwendung. Die zwei Bohrungen werden vorgelasert und danach die Gewinde per Hand von Mitarbeitern auf der Ständerbohrmaschine gefertigt. Bei der Produktion einer größeren Menge dieser Bleche, jährlich werden ca. 15.000 Stück benötigt, stehen daher Mitarbeiter stundenlang an dieser Bohrmaschine. Die Arbeit ist also sehr zeitaufwendig und anstrengend, weil sie vollste Konzentration erfordert und deshalb meistens als „Strafarbeit“ von Mitarbeitern empfunden wird.

Im Rahmen unseres Projektes ist es uns gelungen, den Gewindebohrprozess fast vollständig zu automatisieren. Unser Gewindebohrautomat erledigt die Vereinzelung, die Positionierung, den Bohrvorgang und den Auswurf des fertigen Werkstückes vollautomatisch. Ein Mitarbeiter muss lediglich das Magazin mit den entsprechenden Blechen befüllen und die Anlage in Betrieb nehmen. Der Gewindebohrautomat verarbeitet den Inhalt des gesamten Magazins selbständig und der Mitarbeiter ist für andere Tätigkeiten frei. Derzeit können 13 verschiedene Blechformen bearbeitet werden. Die Anlage kann jederzeit erweitert bzw. modifiziert werden, falls neue Halterungsbleche notwendig werden.

Das Herzstück der Anlage ist ein Rundschalttisch der Firma Festo, über den die vier Schritte der automatischen Bearbeitung laufen. In dem von uns konstruierten Magazin erfolgt die Teilevereinzelung. Das bedeutet, dass je ein Blech in das Nest befördert und richtig positioniert wird. In der zweiten Station stellt ein berührungsloser Sensor die richtige Lage und die Anzahl der Werkstücke im Nest fest. Im nächsten Schritt kommt das Werkstück zu einem Spezial-Bohrkopf, indem das Gewinde geformt wird (nicht geschnitten), damit keine Späne entstehen. Die vierte und letzte Station ist die Ausgabe. Mit einem Luftstoß wird das fertige Blech aus dem Nest in einen Behälter befördert.

Ganser Treppenlifte offers a wide range of different elevators. In every product several sheet metal parts are used, where fix micro-switches are used. These switches are fixed with two M3 screws. The holes for the threads are already-made by laser. Our task is to produce two threads into these holes. The following pages therefore present an innovative way for drilling threads, which has been developed for the application of 13 different sheets.

To put this assignment into practise, the task was to develop a robot which is able to solve the above mentioned problems. It should be a small and easy transportable machine, which pays off after 4 years.

The main part of this machine is a rotary table, where four workstations are attached. The first station is the store for the sheet metal parts. According to the number of different parts, 13 different magazines were built. Depending on the thickness of the parts 100-150 sheet metals can be filled in one store. The rotary table with the sheet metal turns 90 degrees until it passes the checking unit. A form is a plate where the negative form of the sheet metal was milled out.

In every sheet metal there are two equal holes where the distance between the two holes is always the same. This construction makes it possible to drill the two holes in one step by a special multi-spindle head. To eject the part from the form, a heavy air blast is produced under the sheet metal and throws it into a container.

According to our client the main reason to develop this machine is to automate a very exhausting and time-consuming procedure.