Active Mover

Punktgenau durch alle Stationen

Linearmotorisches Transfersystem. Der Active Mover von Bosch Rexroth sorgt für kurze Nebenzeiten in der Montageanlage von Behr Systems. 

Vollautomatische Anlage für die Automobilindustrie mit 37 Bearbeitungsstationen. (Bild: Bosch Rexroth)

Für Automobilzulieferer geht es in der Großserienproduktion um jede Zehntelsekunde. Genau darauf hat sich Behr Systems spezialisiert. Das bayrische Unternehmen entwickelt seit mehr als 15 Jahren komplette Montage- und Fertigungsanlagen für kürzeste Zykluszeiten. Das erreicht Behr auch mit dem linearmotorischen Transfersystem Active Mover von Rexroth. Es bewegt Werkstückträger unabhängig voneinander in unterschiedlichsten Beschleunigungen präzise auf frei definierbare Positionen.

Diese Anlage ist komplex: An das geschlossene Oval mit 22 Meter Streckenlänge hat Behr Systems 37 Bearbeitungsstationen angedockt. Sie übernehmen verschiedenste Bearbeitungsschritte für die Montage einer elektromechanischen, sicherheitsrelevanten Baugruppe für Pkw. „Der Automobilzulieferer, der diese Anlage bestellt hat, fertigt bereits auf mehreren ähnlichen Anlagen, und wir optimieren das modulare Konzept ständig weiter“, betont Rainer Hollweck, Project Manager bei Behr Systems. Der Sondermaschinenbauer aus dem bayrischen Blaichach fokussiert Montage-, Prüf- und Fertigungsanlagen und rüstet Automobilzulieferer ebenso aus wie die Optische Industrie, die Medizintechnik und weitere Branchen.

Active Mover positioniert flexibel und genau 
Das Grundlayout der Montagelinie besteht aus geraden Strecken- und Kurveneinheiten des Rexroth-Transfersystems Active Mover mit vertikal eingebauten, verschleißarmen Linearmotoren. Auf der gesamten Strecke fahren Werkstückträger unabhängig voneinander auf vorgegebene Positionen, teilweise sogar mehrere Positionen innerhalb einer Station nacheinander. Die Stationen montieren, pressen, reinigen, prüfen und verschrauben verschiedene Varianten der Baugruppe vollautomatisch. Um die Anlage herum sind die Zuführeinheiten platziert. Sie versorgen die Stationen mit den notwendigen Bauteilen typsortiert und lagegerecht. „Die Anlage hat eine Autonomiezeit von 45 Minuten“, hebt der Project Manager hervor. So lang kann sie ohne manuelle Eingriffe arbeiten. Mitarbeiter füllen vor allem die Bestände an Bauteilen auf und entladen die Anlage. Beim Entladen der Anlage kommt ein weiteres Transfersystem von Rexroth zum Einsatz, das TS 2plus; es schleust die fertig montierten Baugruppen horizontal aus der Anlage aus.

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Von außen frei zugängig: Alle Kabel verlaufen auf der Innenseite des Active Movers. (Bild: Bosch Rexroth)

Von hochdynamisch bis ganz sanft
Durch die hinterlegten Fertigungsprogramme kann der Anwender ohne Umrüstaufwand verschiedene Varianten der Baugruppe auf der Anlage fertigen. Die Software der Anlagensteuerung gibt den Werkstückträgern flexibel die anzufahrenden Positionen vor. Die Wiederholgenauigkeit an den meisten Stationen beträgt 0,05 Millimeter, die Wiederholgenauigkeit des Active Mover beträgt 0,01 Millimeter. Diese Präzision erreicht das Transfersystem auf den geraden Strecken durch das integrierte Messsystem. Deswegen ist eine zusätzliche Indexierung hier nicht erforderlich. „An einigen Stationen benötigen wir aber Toleranzen von fünf bis zehn Mikrometer“, sagt Rainer Hollweck. Dort entkoppelt Behr Systems den Werkstückträger von dem Werkstück durch eine „schwimmende Lagerung“. An der Station wird das Werkstück feinjustiert. 

„Die Abstände zwischen den einzelnen Stationen betragen zwischen 50 und 100 Zentimeter“, beschreibt Rainer Hollweck den Aufbau. In diesen Abständen kann der Active Mover durch seine Dynamik die Nebenzeiten reduzieren. Die Werkstückträger, für Zuladungen bis zehn Kilogramm ausgelegt, fahren in dieser Anwendung asynchron, da nicht nur die Abstände zwischen, sondern auch die Bearbeitungszeiten an den einzelnen Stationen unterschiedlich sind. Hier bietet der Active Mover Flexibilität; es lassen sich parallel verschiedenste Offsets fahren, und bei Bedarf bewegen sich einzelne Shuttles auch gegen die Fahrtrichtung. Die Werkstückträger werden bis 40 Meter pro Quadratsekunde beschleunigt, die Höchstgeschwindigkeit beträgt 150 Meter pro Minute. Durch diese Dynamik gewinnt die Anlage an jeder Station entscheidende Sekundenbruchteile, mit der Anwender kürzere Zykluszeiten realisieren. Aber nicht an jeder Station geht es um höchste Dynamik. Bei einem Bearbeitungsschritt wird eine kleine Kugel auf eine Vertiefung gelegt, und der Weitertransport durch den Active Mover muss besonders sanft erfolgen Hier bieten die unabhängig voneinander fahrenden Werkstückträger den notwendigen Freiheitsgrad. Entsprechend parametrierte Behr Systems in dieser Station flache, sanfte Beschleunigungs- und Bremsrampen für den Werkstückträger.

Keine Programmierung
Beim Aufbau der Anlage nimmt Behr zunächst den Active Mover ohne Bearbeitungsstationen in Betrieb und definiert die Grundkonfiguration. Die Active-Mover-Software verringert den Engineeringaufwand, da keine Programmierung notwendig ist. Die komplette Verkabelung des Transfersystems verläuft in Kabelkanälen auf der Innenseite. Beim Einbau jeder Station justiert Behr die jeweiligen Bewegungsmuster und Positionen der Shuttles. Eine bereits im Active Mover integrierte Kollisionsvermeidung verhindert Schäden bei der Inbetriebnahme und im täglichen Betrieb. 

Die Vollautomatisierung der Montage dient auch dazu, reproduzierbar dokumentierte Qualität zu sichern. Diese Montageanlage wird beim Endanwender in einem Sauberraum arbeiten. Hierauf ist der Active Mover konstruktiv ausgelegt und erfüllt durch die geschlossene Leistungselektronik die Schutzklasse IP65. pb

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