Handlingautomation

Modular-Automation: Die Effizienz steigern

Wettbewerbsfähig durch Modular-Automation

Leistungsfähige, langlebige und systemkompatible Handling-Module sorgen für mehr Wirtschaftlichkeit im Anlagenbau sowie in der Produktions- und Montageautomatisierung.
Mehrachsen-Pick&Place mit Spindelausleger SA und dem Greif-/Drehmodul GMQ/RE von Afag. (Fotos: Afag)

Der sich permanent verschärfende Wettbewerbsdruck in der Produktion von Konsumartikeln und Industriegütern aller Art, die durch mechanische Fertigung, Kunststoffverarbeitung und Baugruppen- sowie Endmontage ihre „endgültige“ Form beziehungsweise Gestalt erhalten, zwingt Hersteller und Zulieferer zur durchgängigen Automatisierung. Dem Wort „pragmatisch“ kommt dabei eine gewisse Schlüsselfunktion zu, weil ein maximaler Automatisierungsgrad allein noch lange keine hohe Wirtschaftlichkeit verspricht. Zumal sich die besagte Wirtschaftlichkeit durch Automation vor allem immer auch gegenüber der manuellen beziehungsweise teilautomatisierten Produktion/Montage in Niedriglohnländern behaupten - oder vielmehr:durchsetzen muss. Allerdings gerät auch die vorwiegend manuelle Fertigung/Montage in den Billiglohnländern immer öfter unter Druck, weil die Ansprüche der Konsumenten weltweit steigen und weil die Qualität der manuellen Arbeit auf Dauer nur bedingt reproduzierbar ist. Dies wiederum bringt für die Hersteller und Konstrukteure neue Herausforderungen mit sich.

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Dazu zählen in der Produktions-, Montage-, Prüftechnik-, Verpackungs- und Intralogistik- Automatisierung sowohl Roboter als auch ein- bis mehrachsige Handlingsysteme; wobei die Leistungsfähigkeit moderner Handlingsysteme oft sehr wohl ausreicht, um einzelne oder sogar alle Bewegungs- und Funktionsabläufe (Linear-, Hub-, Senk-, Schwenk-, Dreh- und Greifabläufe) mittels standardisierter und kostengünstiger Handling-Module effizient und wirtschaftlich darzustellen. Bestes Beispiel dafür sind die "Roten Module" von Afag, die sich seit vielen Jahren in unzähligen Anwendungen als Automatisierungs-Bausteine dauerhaft bewähren. Über die Jahre sowohl mit verschiedenen Antrieben (pneumatisch, elektrisch) als auch in zahlreichen Ausführungen lieferbar, zeichnen sich die Roten Module von Anfang an beispielsweise durch eine sehr hohe mechanische Genauigkeit und garantierte 40 Millionen (!) Lastzyklen sowie vor allem durchgängige Modularität und garantierte Kompatibilität aus. Auf diesen Eckpunkten entstand mit der Zeit ein breites Portfolio an Linear-, Hub-/Senk-, Dreh-/Schwenk- beziehungsweise Rotations- und Greifmodulen. Die Handling-Module von Afag lassen sich in den jeweiligen Baugrößen auf einfachste Weise miteinander kombinieren. Zudem werden kontinuierlich Verbesserungen, Programmerweiterungen, Neuheiten und Hilfsmittel entwickelt, sodass der Kunde - Betriebsmittel-/Anlagenkonstrukteur, Bediener, Servicepersonal - stets Handling-Module "State of the Art" einsetzen und von deren erweiterter Leistungsfähigkeit profitieren kann. Jüngste Entwicklungen sind elektrische Linearmodule der Baureihe LE und ultrakompakte elektrische Spindelausleger der Baureihe SA-1/SA-3/SA-6 sowie kombinierte Greif-/ Drehmodule der Baureihe GMQ 20/RE-50 (pneumatisch/elektrisch).

Elektrische Module = Flexibilität in allen Bereichen

Grundsätzlich bauen auch die elektrischen Linearmodule LE, die elektrischen Spindelausleger SA und die neuen elektrisch/pneumatischen Greif-/Drehmodule GMQ/RE auf dem strikten Afag-Konzept der Dauer-Leistungsfähigkeit und der garantierten Kompatibilität auf. Dadurch ergibt sich für Konstrukteure wie für Anwender die Möglichkeit, innerhalb einer Baureihe vorhandene Module gegen neue auszutauschen und damit kostenoptimiertes „Anlagen-Tuning“ zu betreiben. Kommen pneumatisch betriebene Module zum Einsatz, ist eine hohe Performance bei sehr gutem Kosten-/Leistungsverhältnis gegeben. Allerdings schränken pneumatisch betriebene Handling-Module die Flexibilität in Bezug auf Anpassungen und Umrüstungen etwas ein. Kommen dagegen elektrische Module oder in Kombination elektrisch/pneumatische Module zur Verwendung, profitiert der Kunde beziehungsweise Anwender gleich von mehreren Vorteilen. Nämlich der Möglichkeit, auf einfachste Weise hochflexible Anlagen zu entwickeln und zu bauen, um schnell auf immer kürzere Produkt-Lebenszyklen reagieren zu können, durch die gezielte Kombination von Bewegungen die Produktivität einer Anlage massiv zu steigern, und zwar ohne einen Verschleiß zu riskieren, und bis zu Faktor zehn tiefere Betriebskosten zu erreichen. Als beispielhaft für die direkt und immer nutzbare Flexibilität der elektrischen Handling-Module wäre eine Kombination aus elektrischem Linearmodul LE, elektrischem Spindelausleger SA und elektrischen oder auch elektrisch/pneumatischen Greif-/Drehmodul GMQ/RE anzuführen. Die elektrischen Module LE sind eigenstabile, steife und dabei schlanke Einheiten, die sich hervorragend als Basis-Bausteine für ein mehrachsiges Portal-Handlingsystem eignen. An die LE-Module sind je nach Anforderung wahlweise weitere LE-Module oder SA-Spindelausleger zu montieren. Diese wiederum nehmen Greif-/Drehmodule GMQ/RE auf. Damit steht ein mehrachsiges, in den Achsen X, Y und Z frei programmierbares Koordinaten- oder auch Portal-Handlingsystem zur Verfügung, das den Greifer beziehungsweise das Greif-/Drehmodul mit hoher Dynamik in reproduzierbarer Positionier-/Wiederholgenauigkeit an Ort und Stelle platziert.

Höhere Dynamik reduziert unproduktive Nebenzeiten

Dass dies in der Praxis tatsächlich hoch dynamisch und dauerhaft geschieht, dafür sorgen dauerleistungsfähige Antriebe in allen Achsen, die zum Beispiel bei den Linear-Modulen LE Beschleunigungen von bis zu 50 Meter pro Quadratsekunde und Geschwindigkeiten bis 3,5 Meter pro Sekunde realisieren. Denen stehen die bei Spindelauslegern SA-1/SA-3/SA-6 erzielbaren Beschleunigungen von 25 (bei 30 Prozent Nutzlast) beziehungsweise 15 Meter pro Quadratsekunde (bei Volllast) sowie Verfahr- und Positionier-Zeiten von weniger als 400 Millisekunden für 100 Millimeter Hub. Damit und mit den in Millisekunden ablaufenden Funktionen der Greif-/Drehmodule werden die unproduktiven Nebenzeiten bei Beschickungs-/Entnahme-Vorgängen auf ein Minimum reduziert, was wiederum eine bessere Ausnutzung etwa von Maschinen- und Anlagen-Laufzeiten und damit einen höheren Ausstoß pro Zeiteinheit mit sich bringt. Aber nicht nur im täglichen Industrieeinsatz, sondern schon bei der Planung und Konstruktion sowie bei der Systemmontage, der Inbetriebnahme und dem Service haben elektrische Handling-Module greif- und zählbare Vorteile. So erhält der Konstrukteur je nach Projektphase vom Afag-Außen- und Innendienst jederzeit Beratung und Unterstützung bei der Auslegung, Berechnung, Konstruktion und Programmierung von Handling-Systemen.

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