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AGV-basierte Produktion: Flexible Teile-Taxis ersetzen das Fließband

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AGV-basierte Produktion: Flexible Teile-Taxis ersetzen das Fließband

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Die kleinen AGV transportieren die Bauteile flexibel zu den Bearbeitungs- und Montagestationen im Produktionsprozess. Bild: Prolynk
Mit Prolynks fahrerlosen Transportfahrzeugen (AGV) können Bearbeitungs- und Montagestationen frei miteinander kombiniert werden. Basis ist kompakte Antriebstechnik von Faulhaber.

Für eine individualisierte, aber dennoch automatisierte Fertigung braucht es Transportstrukturen, die eine hohe Flexibilität bei den Abläufen ermöglichen. Prolynk aus Frankreich hat deshalb eine adaptive Maschinenplattform entwickelt, in der Bearbeitungsmaschinen und Montagestationen variabel konfiguriert und die 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 von Prolynk. „Die Bearbeitung ist ganz individuell möglich und der Ablauf trotzdem automatisiert.“ Gibt es ein Qualitätsproblem, kann das Fahrzeug gezielt zur Fehlerbehebung geschickt werden.

Die AGV 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 hält auch ohne Markierungen die Spur und 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-Grad-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 die Vorfahrt bekommt. Die Teile-Taxis müssen dazu nur ihre genaue Position rückmelden.

Die treibenden Antriebskräfte

Bei dieser Verkehrsregelung spielt die Antriebstechnik von Faulhaber eine wichtige Rolle: Antreibende Kraft 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 Kommunikation mit Steuerung übernimmt der Motion Controller vom Typ MC 5004 P. Mithilfe seiner Daten berechnet die Steuerung dann Wege und Positionen der AGV 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, über lange Zeit und mit minimalem Wartungsbedarf funktionieren, und das bei niedrigen Betriebskosten“, erläutert Sanchez die Prioritäten für die Auswahl der AGV-Komponenten. „Bei der Antriebseinheit stand für uns deshalb die Produktqualität an erster Stelle.“

Faulhaber könne 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, es braucht dennoch 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 ungewöhnlich hohe Drehmomente bei niedrigem Geräuschpegel.

Dr. Fritz Faulhaber GmbH & Co. KG

www.faulhaber.de

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