Passt und wackelt nicht

© Foto | Shenzhen Lv

Für hohe Präzision und Festigkeit der Kopiererrahmen arbeitet beim Zulieferer EVA Group ein Festkörperlaser im Dauerbetrieb.

Ein Knopfdruck und der Kopierer vervielfältigt das gewünschte Dokument binnen Sekundenbruchteilen. Für Millionen Menschen rund um den Globus ist dieser Vorgang eine absolute Selbstverständlichkeit. Funktioniert er nicht, ist das ein zeit- und kostenfressendes Ärgernis. Dabei ist die zuverlässige Arbeit eines Kopierersystems keineswegs trivial.

Das Unternehmen:

logo_eva_precision_industriEVA Precision Industrial Group wurde 1993 in Hong Kong gegründet und ist seither führend auf dem Gebiet der Büroautmomation. Mehr zur Firma

So simpel er anmutet: Der alltägliche Bürohelfer ist in Wirklichkeit ein multifunktionales Hightechprodukt, bei dem es auf höchste Präzision ankommt. Das gilt besonders für den Grundrahmen des Kopierers. In dieses Bauteil sind Dutzende von Aussparungen eingearbeitet, in denen die beweglichen Teile wie etwa Hochgeschwindigkeitsgetriebe, Walzen oder der Schlitten für die Patrone verankert werden.

Auch wenn diese sich während des Kopierens von bis zu 100 Seiten pro Minute schnell bewegen und vibrieren, dürfen sich weder Rahmen noch Montagelöcher verformen. Ansonsten geraten die beweglichen Teile aus dem Takt. Die Folge: laute Geräusche, Papierstaus oder Farbverzerrungen.

Höchste Präzision

Deshalb sorgt die EVA Group, ein großer chinesischer Hersteller von Rahmen für Multifunktionsgeräte zum Drucken und Kopieren, dafür, dass ihre Produkte dauerhaft in Form bleiben — und das zu wettbewerbsfähigen Preisen. Lange setzte das Unternehmen mit Sitz in Shenzhen und 8.000 Mitarbeitern bei der Montage auf Schrauben. Monatlich haben mit diesem Verfahren rund 100.000 Rahmen die Produktionshallen verlassen.

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Ersetzte Schrauben durch Laser und dann die Laser durch andere Laser: Zhang Wenbing, Welding & Automation Applications Technology Center Manager bei der EVA Group

Die Schraubenmontage brachte jedoch einige Nachteile mit sich. „Schrauben sind zwar einfach zu handhaben und recht günstig in der Anschaffung, aber sie fügen die Einzelteile oft nicht präzise genug zusammen und verlieren über längere Laufzeiten ihre mechanische Stabilität — gerade, wenn sie Vibrationen und ruckartige Bewegungen abfangen müssen“, erklärt Zhang Wenbing, Welding & Automation Applications Technology Center Manager bei der EVA Group.

Vorteil Laserschweißen

Laser ersetzt Schraube, so lautete die Idee: Das Unternehmen entschloss sich, das Produktionsverfahren zu ändern und die Rahmen für die Multifunktionsgeräte mit dem Laser zusammenzufügen. Dafür nutzte die EVA Group zunächst einen CO₂-Laser. Dieser schweißte den Rahmen deutlich fester und präziser zusammen und verdoppelte die Produktivität im Vergleich zur Montage mit Schrauben. „Zugleich blieben die Produktionskosten weiterhin durchaus attraktiv, gerade wenn man die Zeitersparnis berücksichtigt und die Konstruktion auf die Montage mit dem Laser hin optimiert“, so Zhang Wenbing.

EVA fand die effizientere Lösung in einem Scheibenlaser, der über Lichtleiterkabel im Wechsel zwei Schweißroboter versorgt.

Doch die EVA Group war zunächst nicht restlos zufrieden und witterte noch mehr Potenzial. „Gerade bei größeren Rahmen war die beschränkte Arbeitsfähigkeit des CO₂-Lasers auf der Z-Achse ein Hindernis. Zudem kann er jeweils nur eine Anlage speisen. Dadurch ging uns während jeder Neupositionierung des Werkstücks eine Menge Produktivität verloren.“

Scheibenlaser erhöht Produktivität

EVA fand die effizientere Lösung in einem Scheibenlaser, der über Lichtleiterkabel im Wechsel zwei Schweißroboter versorgt. Dieses Verfahren erhöht die Produktivität der Anlage um 40 Prozent, da der Laser kaum noch Ruhezeiten hat, sondern stets an einem Werkstück arbeitet. „Gerade für unsere Produkte ist das Time-Sharing-Modell eine echte Bereicherung“, berichtet Zhang Wenbing. „An einem Rahmen schweißen wir im Durchschnitt rund 100 kurze Nähte. Da der Laser nun während der Neupositionierung eines Roboters an einer anderen Stelle schweißt, steht er kaum noch still.“

Ein weiterer Vorteil: Dank der kürzeren Wellenlänge des Scheibenlasers absorbieren Werkstücke aus Metall mehr Licht. Dadurch ist die Schweißgeschwindigkeit höher als die eines CO₂-Lasers mit einer vergleichbaren Leistung.

Hoher Nutzen und neue Produkt­geometrien

TRUMPF LaserNetwork:

Die gebündelte Energie eines einzigen Laseraggregats steht an mehreren Bearbeitungsstationen zur Verfügung – dafür sorgt das TRUMPF LaserNetwork.

Die größere Beweglichkeit der vom Scheibenlaser gespeisten Schweißroboter vereinfacht zudem die Montage von großen Kopiererrahmen und ermöglicht neue Produktgeometrien.

Auch die Kunden wissen diesen Nutzen zu schätzen. Die Liste der Auftraggeber von EVA liest sich wie das Who’s Who der Multifunktionsgeräte-Produzenten. Alle treibt der Kostendruck. Eine Anforderung, die sie an die EVA Group weitergeben.

Doppelter Erfolg: der Scheibenlaser überzeugt durch Time­sharing und seine Wellenlänge.

Deren Ingenieure optimieren deshalb gemeinsam mit dem Auftraggeber die Konstruktion der gewünschten Rahmen, indem sie die Fähigkeiten des Scheibenlasers optimal ausnutzen. „Große Effekte erreichen wir vor allem dadurch, dass wir die Materialdicken reduzieren und die Struktur der Rahmen verändern“, erklärt Zhang Wenbing.

„Dank der qualitativ hochwertigen Nähte des Lasers gehen diese Veränderungen trotzdem nicht zulasten der Qualität.“ Bei einem Großauftrag gelang es der EVA Group jüngst, durch eine so optimierte Konstruktion, die Produktionskosten für einen Rahmen um knapp 30 Prozent zu senken.

Ansprechpartner:
EVA Precision Industrial Group
Wenbing Zhang
Telefon: + 86 755 27629999 ext 8200
E-Mail: zhangwenbing@eva-group.com

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