Handlingsysteme

Neue Portalachsen bieten Spitzenleistung

Komplexe Kundenanwendungen stehen im Mittelpunkt der Nachfrage. Modulare Handlingsysteme – vielfältig in der Anwendung und einfach in der Realisierung – kommen von eps, dem jüngsten Unternehmen innerhalb der Afag-Gruppe.

Handlingsystem mit Vorteilen gegenüber Scara-Robotern: platzsparend, flexibel und dynamisch. (Foto: Afag)

Vor 20 Jahren entstand das erste Handlingsystem von eps, das mit Ventilblock komplett verdrahtet und verschlaucht sofort betriebsbereit ausgeliefert wurde. Auf dieser Basis entwickelte das Team von eps das wohl umfangreichste Programm an Handlingsystemen, welches für die Kunden frei konfigurierbar auf dem Partserver im Internet zur Verfügung steht. Die innovativen elektrischen Linearmotorachsen und Rotationsachsen von eps, dem jüngsten Mitglied der Afag-Gruppe, wurden in den vergangenen zwei Jahren auf das bewährte Afag-Bohrbild umgestellt. Dem Konstrukteur bietet sich heute ein durchgängiger, zukunftssicherer Baukasten mit elektrischen und pneumatischen Linearachsen, Rotationsachsen und Greifern.

Standen vor ein paar Jahren überwiegend einfache Systeme für Pick and Place mit hohen Taktleistungen im Vordergrund, so hat sich heute der Trend gedreht. Komplexe Systeme mit vier oder mehr Freiheitsgraden oder auch mit mehreren Montageköpfen bilden den Schwerpunkt der Kundenanwendungen. Basis hierfür sind die neu entwickelten Linearmotorachsen PEL und PDL mit Spitzenkräften von 67 Newton bis 1.024 Newton und Hüben von 80 Millimeter bis 1.660 Millimeter. Durch die Neukonstruktion und Optimierung des Kühlkörpers bieten die neuen Portalachsen bis zu 70 Prozent mehr Leistung bei gleichzeitig höherer Steifigkeit. Die Basis bildet der einheitliche Grundkörper mit zwei Führungen. Je nach Anwendungsfall kommt der dazugehörige Schlitten mit vier Führungswagen auf den Grundkörper und bildet somit die steife Portalachse PDL (Portal Doppelführung Linearmotor). Die Achsen PEL (Portal Einzelführung Linearmotor) ergänzen den Baukasten für kompakte Systeme im kleineren Nutzlastbereich. Reichen die maximalen Hübe der Linearmotorachsen nicht aus, ergänzen Zahnriemenachsen den Baukasten. Durch die Neukonstruktion der Achsen und Systeme konnte die Leistung nochmals deutlich gesteigert werden. Gewichtsoptimierte Achsen mit großer Kühlfläche und optimaler Kombinierbarkeit sind Basis für leichte, steife und dynamische Systeme. Der Nutzen ist klar auf Kundenseite – durch hohe Taktleistung und Präzision sowie vielfältige Kombinationsmöglichkeiten mit umfangreicher Peripherie.

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Afag-Zuführsystem: Eine Kamera erkennt die Position des Schüttguts. (Foto: Afag)

Handlingkonfigurator bietet 18 Basissysteme
Grundlage der 18 Basissysteme sind sieben Linearmotorachsen. Diese werden durch Rotationsachsen und Greifer, wahlweise elektrisch oder pneumatisch, zu unzähligen Kombinationen ergänzt. Mit der Neukonstruktion der Module und Systeme, angepasst an das Afag-Programm, wurden auch neue Typenbezeichnungen vergeben. Jedes System beginnt mit den drei Buchstaben EPS, was für „Effiziente Produktions Systeme“ beziehungsweise „Efficient Production Systems“ steht. Die Linearmotorachsen gliedern sich in drei Baugrößen. „20“, „30“ und „40“ und bieten so von der kleinen schnellen Pick-and-Place-Aufgabe bis hin zur Kraftanwendung die passende Auswahl. Dies spiegelt sich auch in der Gliederung der Systeme wieder. Der Bereich „mini“ ist mit einer Spitzenkraft von 137 Newton für kompakte Anwendungen geeignet. Wo höhere Dynamik und Steifigkeit bei mittleren Lasten gefordert wird, ist der Bereich „midi“ richtig. Die Systembaureihe „maxi“ bietet hohe Steifigkeit für größere Lasten. Hier können Sie mit Kräften bis 1.024 Newton hohe Lasten dynamisch bewegen oder auch Einpressaufgaben realisieren.

Mehrere Linearmotorschlitten unabhängig verfahren
Auf einer Achse können mehrere Schlitten montiert werden, welche unabhängig voneinander verfahren. Dadurch können komplexe Montageaufgaben zum Beispiel mit Werkstückübergabe von Greifer zu Greifer realisiert werden, ohne dass dabei eine Kollisionsgefahr besteht. Hier kann jede Vertikalachse je nach Anwenderbedürfnis mit Peripherie bestückt werden. An der rechten Vertikalachse ist der pneumatisch angetriebene Dreh-Greifer DG16 angebracht, mit einstellbarem Schwenkwinkel von 90 oder 180 Grad und einem Backenhub von zwei mal drei Millimeter. Die linke Vertikalachse ist mit einer elektrisch angetriebenen Schwenkeinheit SE20 und einem pneumatischen Greifer PG16 bestückt. Durch die integrierte Fluiddurchführung in der Schwenkachse kann der Greifer unendlich gedreht werden. Diese Funktion ist gerade bei Schraubprozessen zum Beispiel beim Verschließen von Flaschen von Bedeutung. Dadurch wird ein drehmomentgesteuertes Verschrauben verschiedenster Artikel möglich.

Vier-Achs-Handlingsystem in flexibler Zuführung
In der Anwendung eines flexiblen Zuführsystems von Afag zeigt ein eps-Handlingsystem deutliche Vorteile in Bezug auf Flexibilität gegenüber Scara-Robotern. Das Handlingsystem wird platzsparend, mit der X-Achse parallel zum Aflex angeordnet. Eine Kamera erkennt die Position des Schüttgutes auf der Rüttelplatte, und das dynamische X-, Y-, Z-, C-Handling verfährt die gegriffenen Teile zur Ablageposition des Kunden. Ergebnis ist eine platzsparende, flexible und dynamische Zuführeinheit, welche Afag als komplette Baugruppe am Markt anbietet.

Die Kombination aus Linear-Transfer-Modul (LTM) und flexiblen Handlingsystemen erreicht Leistungen von gut 60 Takten je Minute. (Foto: Afag)

Virtuelle Königswelle verbindet Handlingsysteme
Die Kombination aus Linear-Transfer-Modul (LTM) und flexiblen Handlingsystemen bietet Taktleistungen von weit über 60 Takten je Minute. Durch die bahngesteuerte Synchronisierung von Handling- und Transportsystem können Bewegungen exakt überlagert werden. Hierdurch sind nicht nur hohe Taktleistungen realisierbar, sondern auch langsames synchrones Anfahren, das Kunden bei kurvengesteuerten Maschinen während der Inbetriebnahmephase besonders schätzen. Gegenüber mechanisch kurvengesteuerten Maschinen bietet die virtuelle Lösung jedoch bedeutend höhere Flexibilität bei Ablaufänderungen und äußerst kurze Umrüstzeiten bei der Produktumstellung.

Ob als einfaches Pick and Place, höchster Taktleistung in Kombination mit dem LTM oder als flexibles Zuführsystem – die konkrete Anwendung entscheidet, welches der 18 Basissysteme für die jeweilige Aufgabe geeignet ist. Von der Auslegung der Systeme bis hin zur Steuerungstechnik beraten die Techniker individuell und erstellen in den Bereichen Zuführen, Handhaben und Transportieren individuelle Angebote samt CAD-Layout und Taktzeitberechnung mit Taktzeitgarantie. bw

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