Handling-Module

Aus dem Baukasten

Wirtschaftliche Handling-Lösungen
Auszug aus dem Afag-Baukasten Handlingmodule
Ein auf- und abwärtskompatibler Baukasten von Afag an standardisierten pneumatischen und elektrischen Handling-Modulen ermöglicht die individuelle Produktions- und Montage-Automatisierung.




Beim Bau von Sondermaschinen und Vorrichtungen sowie bei der Realisierung von Montage- und Produktionsanlagen wird bezüglich der Werkstück-Handhabungstechnik und der Prozess- sowie Werkzeug-Automation oft vom Einsatz „modularer“ Komponenten oder Bausteine gesprochen. Dazu die (immer noch) aktuelle Definition des Duden: „Modul – eine sich aus mehreren Elementen zusammensetzende Einheit innerhalb eines Gesamtsystems, die jederzeit ausgetauscht werden kann“. Insofern ist noch nicht einmal der Duden klar und deutlich – sprich maßgebend. Die Austauschbarkeit – also Modularität – ist bei manchen Lieferprogrammen entsprechender Hersteller zwar oft gegeben, aber noch längst nicht ist es mit Kompatibilität und Präzision gleichzusetzen. Denn erst die Kombination aus Modularität und Kompatibilität sowie Präzision macht aus einem Baukasten-Programm einen universell-flexibel nutzbaren Technik-Baukasten zur wirtschaftlichen Realisierung von Handlinggeräten und Handlingsystemen. Die einen sprechen von Konstruktions- und Maschinenelementen, die anderen von modularen Automatisierungs-Komponenten, und wieder andere von Handling-Baugruppen. Das eine mag so richtig sein wie das andere – und doch hapert es am Ende an der sprichwörtlichen Modularität, weil die Möglichkeit des Zusammenbaus von zwei mehr oder weniger unterschiedlichen Handling-Bausteinen unter Zuhilfenahme diverser Adapter und Zwischenplatten, eher dem Zufall und eben nicht einem durchgängigen Systemgedanken entspringt. Besteht aber aus dem Systemaufbau heraus die Möglichkeit, in der Praxis alle für ein Handlinggerät/Handlingsystem relevanten Komponenten (Module) beliebig austauschen und ersetzen zu können, dann darf wohl der Begriff „reproduzierbar präzise und kompatible Modularität“ verwendet werden.

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Für die Praxis: Mit Sicherheit schneller zum Erfolg

Eines der wenigen Unternehmen weltweit, das diesen durchgängigen Systemgedanken im Aufbau eines seit nunmehr über 27 Jahren fortentwickelten Baukasten an Handlingmodulen konsequent umsetzt, ist die Schweizer Firma Afag Automation in Huttwil. Zunächst in der Zuführtechnik für Bauteile von Uhren tätig entstand im Jahr 1981 ein Pick-and-Place-Handlinggerät, das den Ursprung für die bis heute aktuellen „Roten Module“ aus dem Schweizer Emmental darstellt. Und bis heute finden sich im Systemaufbau auch ein- und dieselben Elemente, Abmessungen und Grundraster, zum Beispiel die hochgenauen Zentrier- und Verbindungshülsen zur exakten Lage-Fixierung von zwei miteinander zu verbindenden Handling-Modulen, oder das besagte Lochrasterbild für die passgenaue Befestigung des einen Moduls auf dem anderen. Wobei mit „Modulen“ so unterschiedliche Automatisierungs-Bausteine wie pneumatische und elektrische Linear- und Handlingmodule, Portalachsen und Auslegerachsen, Schwenk- und Rotationsmodule, Zwischenanschläge und Greifer sowie diverses Zubehör zum rationellen Aufbau von ein- bis mehrachsigen Handling-Geräten und Handlingsystemen gemeint ist. Die klaren Vorteile eines solchen Systemaufbaus liegen für die Konstrukteure von (Sonder)Maschinen, Vorrichtungen und Rationalisierungs-Einrichtungen wie für die Maschinenbauer, die Anwender und den Service auf der Hand: Schnelle und fehlerfreie Konstruktion durch Nutzung vorgegebener Modul-Datensätze, individuelle Lösungen auf Basis relativ weniger standardisierter Module, schneller und exakt passender Aufbau von Handlinggeräten und Handlingsystemen ohne aufwändige Justage und Anpassarbeiten, schneller und einfacher Austausch ohne erneutes Einrichten, garantiert reproduzierbar präzise und damit absolut kompatible Module, Beschaffungs-, Lager- und Zeitoptimierung durch Verwendung standardisierter, schnell verfügbarer Module ab Auslieferungslager, Kostenreduktion durch Gleichteilebeschaffung und Skaleneffekte, und schließlich rationellere Realisierung von Handlinggeräten und Handlingsysteme durch Lern- und Erfahrungszuwachs sowie sich mehr und mehr aufbauendes Know-how.

Von klein und leicht bis groß und stark

Grundsätzlich ist festzuhalten, dass bei der Lösung von Automatisierungsaufgaben in den allermeisten Fällen nicht die einzelne Komponente, sondern die Erfüllung der Anforderungen im Fokus stehen sollte. Entsprechend gilt es aus dem Lieferprogramm an Handling- Modulen die passenden Module herauszusuchen und per Integration die Systemlösung schnell und kostengünstig auf die Beine zu stellen. Die pneumatischen und elektrischen Module und Achsen des Programms tragen diesen Ansprüchen mit optimal abgestimmten Einzelkomponenten und ausgefeilten, exakt definierten Schnittstellen Rechnung. So reihen sich die neuen Module und Achsen nahtlos in den bestehenden Baukasten ein, verschieben aber die Anwendungsbereiche und auch die Anwendungsgrenzen nach oben weiter. Nutzlasten im Gramm-Bereich bei den Miniaturgreifern bis hin zu Traglasten von 100 Kilogramm bei den neuen, elektrisch angetriebenen und damit hoch dynamischen Portal- achsen sprechen für das Leistungsspektrum des Afag-Handlingmodul-Baukastens. Beispielsweise lässt sich der so genannte Zahnriemenausleger Omega (Baureihe OZ) auf einfachste und dabei technisch überzeugende Art und Weise mit der Hochleistungs-Portalachse (Baureihen PEZ und PDZ) zu einem hoch dynamischen Zwei-Achsen-Handlinggerät kombinieren. Die weitere Konfiguration kann dann natürlich auch eine passgenaue Spindelauslegerachse (Baureihe SA) sowie Schwenk-/ Rotations- und Greifmodule beinhalten, womit dann drei-, vier- und fünfachsige Handlingsysteme zu realisieren sind. Doch nicht nur bei den Modulen und Achsen selbst, sondern auch bei den jeweiligen Antrieben und Steuerungen sind über ebenfalls klar definierte Schnittstellen verschiedenste Kombinationen möglich. So erlauben etwa die vollsymmetrischen Ausführungen bei den Portalachsen PEZ (Einzelführung) und PDZ (Doppelführung) den Anbau eines Motors auf allen vier Seiten, und der Motor kann auch nach der Integration der Achse in ein System noch umgerüstet werden. Afag bietet hier je nach Bedarfsfall verschiedene Getriebe, Motoren mit und ohne Bremse sowie einfach bedienbare Positionsregler an. Außerdem hat der Kunde die Möglichkeit, Motoren seiner Wahl anzubauen, wodurch sich in vielen Fällen die Integration in übergeordnete Antriebs- und Steuerungskonzepte vereinfacht.

Funktionsintegration im Kompaktformat

Platz und Gewicht in der Automatisierungstechnik und im Anlagenbau sind kostbar-teure Güter. Zum einen werden die Afag-Module und -Achsen deshalb entsprechend konstruiert und ausgelegt, zum anderen werden immer mehr Funktionen und Funktionselemente integriert. Dies führt dann zu sehr praxisgerechten Lösungen wie dem Zahnriemenausleger Omega (OZ), dessen Grundelement mit dem Führungskörper und dem feststehenden Motor die Basis darstellt, während das Aluminiumprofil den beweglichen Teil mit dem entsprechend ausladenden Hub bildet. Damit ist es möglich, tief in Arbeitsräume einzutauchen und tief in Baugruppen einzugreifen, zumal diese Bewegungen dynamisch vonstatten gehen und die Steifigkeit des Zahnriemenauslegers OZ die geforderte Handlinggenauigkeit gewährleistet. Damit der OZ aber in der Praxis auch tief eintauchen kann, ist er vergleichsweise schlank gehalten und bietet in der Mitte des bewegten Profils Anschlusspunkte für die Medienführung um Kabel und Schläuche auf kürzestem Weg elegant und sicher zum Achsenkopf zu bringen. Dies ganz im Gegensatz zu Konstruktionen mit geschlossenem Gehäuse, wo die Medienführungen am Ende der Auslegereinheit angebracht werden und die Schläuche und Kabel dann irgendwie über zum Teil wenig praxisgerechte Installationen an den Kopf der Auslegereinheit zu verlegen sind. Nicht zuletzt machen auch solche Details den Unterschied zwischen einem Modul und einem Modul aus. PR

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