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maschine+werkzeug 04/2020

Komplexes Reinigungsgut

Teilereinigung

Purima hat für einen Großkunden aus der Automobilbranche eine voll automatisierte und in die Infrastruktur des Kunden integrierte Reinigungsanlage für Bauteile von Batteriewannen für E-Fahrzeuge realisiert

Entlang einer Produktionsstraße werden die Batteriewannen erst mechanisch bearbeitet sowie entgratet und benötigen im Anschluss eine gründliche Reinigung, die sowohl verbleibende Ölspuren als auch Späne restlos entfernt.

Nach der Reinigung werden die Wannenbestandteile weitertransportiert und zusammengeschweißt. Die Reinigungsanlage wurde einerseits nach strengen Prozessanforderungen des Kunden gefertigt und anderseits nahtlos und unter Realisation hoher Taktzeiten in die Produktionslinie des Kunden integriert.

Prozessdetails

Span- und Fleckenfreiheit, restlose Trocknung des Reinigungsgutes, eine Oberflächenspannung von mindestens 36 mN/m und eine hohe Taktzeit – das sind auf den Punkt gebracht die Anforderungen, die der Kunde an die zu reinigenden Aluminiumbauteile gestellt hat. Um diesen gerecht zu werden, entschied sich Purima für die Konstruktion einer sogenannten, vollständig aus Edelstahl bestehenden Flowtronic-H-V-HD-Anlage – eine Reinigungsanlage, die das Reinigungsgut entlang einer horizontalen Förderlinie in fünf wässrigen Prozesskammern und drei Trocknungszonen, behandelt.

Die Aluminiumbestandteile der Batteriewannen variieren in Größe und Form sehr stark: Kleinteile, die in Körben positioniert werden, längliche Hohlkammerprofile und großdimensionierte Bodenplatten müssen zuverlässig durch die Reinigungsanlage transportiert werden.

Um eine hohe Taktzeit bei einem vollautomatisierten Prozess zu gewährleisten, entwickelte Purima deswegen universelle Warenträger für alle Wannenteile, die durch Roboter mit einer Präzision von ± 1 Millimetern an einem definierten Platz auf dem Warenträger abgelegt werden und im Kreislauf die gesamte Fertigung durchlaufen. Auch innerhalb der Behandlungszonen galt es, eine optimale Positionierung der Warenträger innerhalb der Anlage sicherzustellen: Per SPS-Steuerung wird diese in allen Reinigungsstufen kontrolliert.

Des Weiteren weisen die zu reinigenden Teile ein hohes Gewicht auf und sind im Falle der Bodenplatten sehr groß: Ein Warenträger muss somit für eine Kapazität bis zu 300 Kilogramm ausgelegt sein; auf ihm müssen außerdem Werkstücke mit den Maximalabmaßen 1.600 x 2.000 Millimeter Platz finden. Nicht zuletzt aufgrund der Größe des Reinigungsguts und der auf den Prozess abgestimmten Reinigungskammern und Trocknungszonen, verfügt die entstandene Anlage über eine Gesamtgröße von 30.000 x 5.500 x 5.000 Millimetern.

RFID-Tags

Doch wie erkennt die voll automatisierte Anlage, welche der möglichen Bauteiltypen in die Anlage gefahren und gereinigt werden müssen? – Um das zu ermöglichen, wird an der Warenträgerübergabestation das Auslesen eines RFID-Tags integriert, so dass Informationen über das Reinigungsgut somit direkt in der Steuerung verarbeitet und gemäß einer Shift-Register Programmierung in alle Reinigungsstufen weitergetragen werden. So ist gewährleistet, dass in den Reinigungsstufen jeweils das richtige Behandlungsprogramm für jede Werkstückgruppe aktiv wird.

Der Kunde verfügt am Produktionsstandort über optimale Wasserqualität und betreibt daher die Reinigungsanlage mit Stadtwasser. Die Beheizung der Anlagenbecken mit je 5 Kubikmetern Füllvolumen erfolgt durch Heizelemente in Schutzrohren und Fernwärme, wobei die maximale Aufheizzeit nicht mehr als zwei Stunden betragen darf.

Damit die Zieltemperatur von 60 Grad Celsius in allen Reinigungsbädern konstant auf einem Niveau gehalten werden kann und die Fernwärme optimal nutzbar gemacht wird, sind außerhalb der Tanks Plattenwärmetauscher und automatische Regelventile installiert. Trotz guter Ausgangsqualität gilt es das zugeführte Wasser konstant zu überwachen und optimal zu filtern. Auf Wunsch des Kunden findet bei der Vorreinigung deswegen eine manuelle Badkontrolle statt, in der das Wasser chemisch überprüft wird, während in den Spülstufen der Reinigung eine automatische Ermittlung der Wasserqualität erfolgt.


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