Für eine individualisierte, aber dennoch automatisierte Fertigung braucht man Transportstrukturen, die eine hohe Flexibilität ermöglichen. Prolynk aus Frankreich hat deshalb eine adaptive Maschinenplattform entwickelt, in der Bearbeitungsmaschinen und Montagestationen variabel konfiguriert und Fertigungsstraßen beliebig an wechselnde Bedingungen angepasst werden können.
In einer solchen Produktion werden Komponenten und Bauteile quasi „per Taxi“, also mit fahrerlosen Transportsystemen (FTS, engl. AGV) durch den Produktionsprozess gefahren. „Das zu bearbeitende Teil wird damit zielsicher zu allen benötigten Stationen transportiert“, erklärt Antonio Sanchez, Chief Commercial Officer bei Prolynk. „Die Bearbeitung ist ganz individuell möglich und der Ablauf trotzdem automatisiert.“
Die AGVs gibt es in zwei Größen mit einer Grundfläche von 325 x 230 mm und 450 x 350 mm; die maximale Beladung beträgt je nach Modell zwischen 5 und 35 kg. Tischförmige Module bilden die Grundlage der Fahrzeuge. Sie werden aus standardisierten Platten zusammengesetzt und können in Größe und Form beliebig gestaltet werden.
Freie Wahl bei der Reihenfolge
Sanchez: „Die zentrale Steuerung kennt jedes AGV und seine Ladung. Sie weiß, welche Bearbeitungsschritte an einem bestimmten Teil und in welcher Reihenfolge ausgeführt werden müssen. Während sie über WLAN mit dem Prolynk-System kommuniziert, behält die SPS immer die vollständige Kontrolle über die Prozesse.“ Wenn die Bearbeitungsschritte nicht in einer bestimmten Reihenfolge benötigt werden, fährt das AGV zu einer Station, die gerade frei ist. Wartezeiten entfallen, die Auslastung steigt.
Jedes AGV wird von zwei Rädern angetrieben, die jeweils längsseitig in der Mitte platziert sind. Passive Rollen stützen die Ecken des Fahrzeugs. Wenn sich die Antriebsräder gegenläufig bewegen, dreht das Fahrzeug auf der Stelle, in der Regel im 90°-Winkel. Wo es vor- oder rückwärts fahren und zu welcher Station es abbiegen soll, gibt die zentrale Steuerung vor. Sie entscheidet auch, welches Gefährt bei kreuzenden Bahnen Vorfahrt hat. Die Teile-Taxis müssen dazu nur ihre genaue Position rückmelden.
Die treibenden Antriebskräfte
Bei dieser Verkehrsregelung spielt die Antriebstechnik von Faulhaber eine wichtige Rolle: Herzstück der Räder sind bürstenlose DC-Servomotoren der Serie BX4, die Motorkraft wird über Planetengetriebe und Antriebsriemen auf die Räder übertragen. Für die präzise Positionserfassung sind direkt an den Servomotoren Encoder der Serie IE3–1024 angebracht. Die Ansteuerung der Servomotoren und die Kommunikation mit der Steuerung übernimmt ein Motion Controller vom Typ MC 5004 P. Mithilfe der Daten berechnet die Steuerung dann Wege und Positionen der AGVs und gibt die entsprechenden Fahrbefehle vor.
„Wenn sich ein Unternehmen für unsere Transferlösung entscheidet, werden die kleinen Fahrzeuge zum Kernstück des Produktionsprozesses. Sie müssen also unbedingt zuverlässig, dauerhaft und mit minimalem Wartungsbedarf funktionieren“, erläutert Sanchez die Prioritäten bei der Auswahl der AGV-Komponenten. „Bei der Antriebseinheit stand die Produktqualität für uns deshalb an erster Stelle.“
Faulhaber kann aber nicht nur die geforderte Qualität gewährleisten, sondern die Motoren bieten noch weitere Vorteile, die für die Anwendung unverzichtbar sind, so Sanchez. „In dem Fahrzeug ist nur sehr wenig Platz. Dennoch braucht es viel Motorkraft, um auch schwere Teile mit der geforderten Geschwindigkeit zu bewegen. Beim Verhältnis zwischen Volumen und Drehmoment hält die Serie BX4 auf dem Weltmarkt eine Spitzenstellung.“ Die bürstenlosen DC-Servomotoren liefern bei geringem Bauvolumen hohe Drehmomente bei niedrigem Geräuschpegel.
Dr. Fritz Faulhaber GmbH & Co. KG
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