Um Komponenten für die Montage bereitzustellen, benötigte der Kunde eine Pick-&-Place-Lösung, die kleine Bauteile in hohen Taktzahlen handhaben kann – Platz stand dafür aber nur wenig zur Verfügung. „Wir haben dafür ein System entwickelt, das im Vergleich zu anderen zweiachsigen kartesischen Lösungen signifikant kürzere Taktzeiten erreichen“, sagt Produktmanager Thomas Hettich.
Dazu baute IEF-Werner Positioniersysteme aus den Lineareinheiten Modul 160/15 und Modul 115/42 für die X-Achse und den Auslegerachsen der Typen Modul 33 ZOM und Modul 55 ZOM für die Z-Bewegung. Größter Vorteil der Positioniersysteme ist der feststehende Motor, der neben der x-Achse angebracht ist. Dass der Motor der Auslegerachse nicht mitfahren muss, spart erheblich Gewicht ein – und ermöglicht damit schnellere Bewegungen. Über einen Zahnriemen wird die Kraft des Motors auf die Auslegerachse Modul 55 ZOM bzw. Modul 33 ZOM umgelenkt.
Rücken an Rücken: Doppelhandling
Durch die besondere Kinematik kann sich der Auslegerarm komplett aus dem Arbeitsraum zurückziehen. Die maximale Geschwindigkeit der ZOM-Baureihe beträgt drei Meter in der Sekunde und die aufzunehmende Last liegt bei vier Kilogramm. „Wir haben den maximalen Hub auf 1.500 Millimeter der x-Achse begrenzt“, erklärt Hettich. „Das haben wir ganz bewusst so gewählt. Denn: Je länger der Hub, desto länger muss auch der Zahnriemen sein – weil dieser mitgeführt wird, würde das auf Kosten der Schnelligkeit und Wiederholgenauigkeit gehen.“
Insgesamt besteht die Lösung aus zwei dieser Positioniersysteme, die IEF Rücken an Rücken verbaut hat. Hettich: „Wir haben vorne und hinten die beiden horizontalen Achsen. Darauf befinden sich jeweils die vertikalen Achsen, an denen Greifer befestigt sind.“ Um die Achsen anzutreiben, sind auf einer Seite drei Motoren, gegenüber davon ein Motor verbaut.
„Wir erreichen mit unserem Mehrachspositioniersystem eine Taktzeitersparnis von zehn bis 15 Prozent. Das macht sich vor allem bei hohen Stückzahlen deutlich bemerkbar“, ist der IEF-Experte zufrieden. „Und weil weniger Masse bewegt werden muss, spart der Kunde auch Energie ein.“
Eigensteife Lösung trägt sich selbst
Die Antriebstechnik selbst hat der Kunde vorgegeben. Das sei aber kein Problem gewesen, denn die Motoren ließen sich einfach in die Positioniersysteme integrieren, sagt Hettich. Die beiden Positioniersysteme haben die IEF-Techniker an die kundenseitige Konstruktion mit Nivellierelementen adaptiert. Dabei ist die IEF-Lösung so eigensteif: Sie trägt sich selbst, ohne dass die Lineareinheiten durchhängen.
Die Automatisierungsspezialisten hätten diese Aufgabe auch anders lösen können, dafür ständen verschiedene Möglichkeiten im Haus bereit – etwa mit dem Modul 115/42 für die horizontale Bewegung und als Auslegerachse das Modul 68. Hettich: „Wir können mit dieser Kombination höhere Lasten bewegen, müssen aber den Motor jeweils mitführen. Auch ließ sich der Hub durch einen längeren Zahnriemen vergrößern. Der Vorteil, den uns die beim Kunden verbaute Lösung liefert, wäre allerdings dahin.“
IEF-Werner GmbH
