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Kleinstmotoren von Faulhaber halten globale Warenwirtschaft in Schwung

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FAULHABER Antriebssysteme
Kleinstmotoren halten globale Warenwirtschaft in Schwung

Toro Kommissionierroboter von Magazino
Intelligente Logistikroboter übernehmen heute immer mehr Arbeitsschritte, sowohl beim Einlagern als auch bei der Entnahme und Versandvorbereitung. Bild: Magazino
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Logistik hält unsere Welt in Gang. Rohstoffe, Vorprodukte und fertige Waren durchlaufen einen immer komplexeren und immer schnelleren globalen Kreislauf, um zur rechten Zeit an den richtigen Ort zu gelangen. Das kann nur mit hochgradig automatisierten Abläufen funktionieren, bei denen zahllose kleine und große Hebel, Rädchen, Klappen und Bügel in Bewegung gesetzt werden – von den passenden Motoren. Diese müssen unter oft sehr beengten Verhältnissen beträchtliche Kräfte freisetzen und vor allem im Dauerbetrieb immer zuverlässig arbeiten. Deshalb sind in den anspruchsvollen Anwendungen häufig Antriebe von FAULHABER zu finden.

Glasfaserkabeln bilden das Rückgrat der weltweit vernetzten Logistik: Per Lichtsignal leiten die Kabel die benötigten Informationen weiter, von der Online-Bestellung über die arbeitsteilige Just-in-time-Produktion in Smart Factories bis zur Expresslieferung an der Haustür.

Nanometergenaue Anschlüsse

Wo zwei Glasfaserkabel miteinander verbunden werden, geschieht dies Faser für Faser. Das ist eine filigrane Arbeit, denn die einzelnen Glasfasern sind etwa so dünn wie ein menschliches Haar. Der optische Kern ist sogar noch dünner und hat einen Durchmesser von gerade mal fünf Mikrometer.

Beim Verbinden zweier solcher Glasfasern müssen die beiden Enden exakt aneinander liegen, damit das Signal später unbeeinträchtigt übertragen werden kann. Das präzise Ausrichten übernehmen kleine mobile Maschinen. Die nanometergenaue Ausrichtung erledigen Positionierantriebe von FAULHABER, zum Beispiel mit DC-Kleinstmotoren der Serie 1524…SR, mit Getriebe und Spindel sowie einem hochauflösenden Encoder. Auch Antriebe, die mit hochpräzisen Schrittmotoren arbeiten, kommen hier zum Einsatz.

Hoher Automatisierungsgrad bei Lagersystemen

Automatische Regalbediengeräte, selbstfahrende Transportsysteme und intelligente Logistikroboter übernehmen heute immer mehr Arbeitsschritte, sowohl beim Einlagern als auch bei der Entnahme und Versandvorbereitung. Die rechnergesteuerten Maschinen erhalten einen Auftrag, fahren selbsttätig zum anvisierten Regalfach, um dort etwas abzulegen oder zu entnehmen. Dafür sind sie – je nach Regalsystem – mit Hubsäulen, Teleskoparmen oder Greifern ausgerüstet, welche die Pakete oder Schalen (Trays) greifen und bewegen.

In der Regel gibt es für die Motoren, die hier für den Antrieb sorgen, nicht viel Platz an Bord der automatischen Geräte. Häufig werden sie direkt in die Handling-Elemente eingebaut. Dort müssen sie trotz filigraner Ausmaße oft beträchtliche Gewichte stemmen. Geschwindigkeit spielt auch eine Rolle: In den riesigen Lagern des Online-Versandhandels werden täglich viele tausend Bestellungen verarbeitet. Die Einzelschritte müssen entsprechend zügig erfolgen.

Präzision, Kraft und Geschwindigkeit

Ein typischer Aufbau aus Hubsäule und Greifer an einem Roboter enthält als Antriebseinheit, bürstenlose DC-Servomotoren der Serie BX4 mit Motion Controller und Planetengetriebe von FAULHABER. Beim Einsatz in der Hubsäule etwa sorgt diese Kombination für präzises Positionieren, zielgenaue Entnahme und zuverlässige Abläufe im Dauerbetrieb mit ständigem Lastwechsel. Die automatisierten Vorgänge werden zum Teil von Kamerasystemen überwacht. Bei hochwertigen, beweglichen Kameras übernehmen ebenfalls häufig FAULHABER-Motoren den Antrieb.

Nach der Entnahme landet die Ware meist auf Förderbändern oder Rollenbahnen. Diese sind in der Regel mit Weichen, Klappen oder Schiebern ausgestattet, um einzelne Pakete oder Elemente abzusondern und auf den gewünschten Verarbeitungsweg zu bringen. In Großlagern, in denen tausende Pakete pro Stunde solchen Bahnen durchlaufen, kommt es beim automatischen Sortieren aufs Tempo an. Die Weichen müssen auf den Sekundenbruchteil genau in die richtige Stellung gebracht werden. Für diese Aufgabe werden häufig DC-Kleinstmotoren der Serie 2237…CXR und 2342…CR in Verbindung mit einem Getriebe verwendet.

Sparsame Umhüllung

Die Ware gelangt zur Packstation, wo sie in einem Versandkarton landet. In modernen Anlagen muss es allerdings eher heißen: von einem maßgeschneiderten Versandkarton umhüllt wird. Denn automatisierte Packstationen erfassen mit Sensoren die Dimensionen des Versandobjekts und falten aus einer Kartonbahn individuell die passende Hülle dazu. Das spart nicht nur Material, sondern auch Versandkosten, da die Logistik-Dienstleister ihre Preise neben dem Gewicht auch am Volumen ausrichten. Die eigentliche Arbeit des Faltens erledigen kleine Hebel und Klappen in der Verpackungsmaschine. Um sie zu bewegen, sind Servoantriebe mit integriertem Motion Controller von FAULHABER optimal geeignet.

Werden Pakete zum Transport auf Paletten gestapelt, benötigen sie eine Fixierung. Meist benutzt man dafür Bänder aus faserverstärktem Kunststoff. Hier kommen sogenannte Umgreifungsgeräte zum Einsatz. Sie spannen und verschweißen das Band, so dass es eng am Stapel anliegt und dieses festhält. Auch einzelne Pakete können so zusätzlich stabilisiert werden. Da die Geräte in der Hand gehalten werden, kommt es hier besonders auf das Gewicht an – jedes Gramm weniger schont die Gesundheit der Mitarbeiter. Dementsprechend sind für das Spannen möglichst kleine Motoren gefragt, wie zum Beispiel der bürstenlose DC-Servomotor 3274 …BP4. Er wiegt selbst nur 320 Gramm, erreicht jedoch ein Spitzendrehmoment von über 1 Nm. Mit dieser Kraft lassen sich auch schwere Lasten sicher fixieren.

„Es gibt kaum einen Bereich in der Logistikkette, in dem wir mit unseren Motoren nicht vertreten sind“, sagt Rolf Schmideder, Business Development Manager bei FAULHABER. „Unsere Antriebe und die typischen Anforderungen – maximale Kraft, höchste Geschwindigkeit und Präzision bei minimalem Volumen und Gewicht – passen einfach optimal zusammen. Und die Einsatzgebiete werden künftig noch umfassender sein, wenn demnächst Drohnen und Roboter auch die individuelle Anlieferung übernehmen.“

Weiterführende Informationen rund um das Portfolio von FAULHABER im Bereich Fabrikautomation & Robotik finden Sie hier.

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