AutomationHochleistungsautomatisierung aus dem Baukasten
Wer Hochleistungsmontageanlagen für die Elektronik-, Medizintechnik-, Automotive- oder Konsumgüterindustrie plant, weiß um die Herausforderungen, die in der Auswahl und Verkettung einzelner Module und Baugruppen zu einer Gesamtanlage stecken. Fehlende mechanische Verbindungselemente, inkompatible Reglerkonzepte oder mangelhafte Planungstools wirken sowohl im Planungs- und Realisierungsprozess als auch im laufenden Betrieb wie Sand im Getriebe. Eine effiziente Alternative sind vielfältig kombinierbare Systemprogramme – vorausgesetzt sie sind hinsichtlich Leistung und Umfang, aber auch hinsichtlich Kompatibilität und Konfiguration durchdacht aufgebaut.
Pick & Place-Einheiten ermöglichen besonders kompakte Aufbauten.
Kriterien von Modulprogrammen
• Umfang des Programms und des Zubehörs.
• Abstufung der Baugrößen.
• Vielfalt der Kombinationsmöglichkeiten.
• Leistungsfähigkeit der einzelnen Module.
• Verschleißarmut, beispielsweise durch den Einsatz übersetzungsfreier Antriebe sowie durch den Verzicht auf bewegte Motorkabel.
• Standardisierungsgrad kompletter Baugruppen.
• Wahlfreiheit zwischen modularen und kompakten Lösungen.
• Wahlfreiheit zwischen elektrisch und pneumatisch angetriebenen Modulen.
• Energieeffizienz, beispielsweise durch den Einsatz von Mikroventilen.
• Umfang der unterstützten Reglerkonzepte.
• Qualität und Praktikabilität der Planungstools.
In der Hochleistungsmontage geht es um drei zentrale Themen: die Kosten für die Anschaffung und den laufenden Betrieb, die Taktzeit sowie die Prozessstabilität. Erst wenn alle drei Faktoren gleichzeitig optimiert werden, lässt sich ein wirtschaftlicher und damit wettbewerbsfähiger Montageprozess gewährleisten. Für Anlagenplaner besteht die Herausforderung in der Auswahl einzelner Module und in der effizienten Vernetzung zu einem produktiven und zugleich prozessstabilen Gesamtsystem. Um optimale Ergebnisse zu erzielen, empfiehlt es sich, infrage kommende Modulprogramme auf verschiedene Kriterien hin zu überprüfen (siehe Infokasten).
Das präzise Zusammenspiel zahlreicher Module ist in der Kleinteilemontage entscheidend. Standardisierte Modulbaukästen vereinfachen die Anlagenplanung und erhöhen die Prozessstabilität.
Zusammenspiel von Modulen und Anlage berücksichtigen
Bei der Auswahl lohnt es sich, die Entscheidungskriterien stets in ihrer Gesamtheit zu betrachten. Ermöglichen beispielsweise taktzeitoptimierte servoelektrische Pick & Place-Einheiten das identische Reglerkonzept wie die Anlage, lassen sich die Module besonders schnell und prozessstabil integrieren und die Anlage einfach und schnell umprogrammieren. Um auch bei unterschiedlichen Reglerkonzepten identische Module verwenden zu können, ist es von Vorteil, wenn sich servoelektrisch angetriebene Module über möglichst viele verschiedene Feldbusse, wie Profibus DP, EtherNet/IP und Ethercat ansteuern lassen.
Auch pneumatische Module tragen zu einem perfekten Zusammenspiel innerhalb der Anlage bei. So können flexible Ansteuerungen selbst bei kompakten Hub-Dreheinheiten oder pneumatischen Pick & Place-Einheiten ermöglichen, dass der Effektor direkt über der jeweiligen Zielposition in Wartestellung geht, bis die Zuführung beziehungsweise die Ablageeinheit bereit stehen. Auf diese Weise lassen sich die Tempomacher mit den vor- und nachgelagerten Stationen abstimmen, wodurch die Anlagenproduktivität und die Prozessstabilität der gesamten Anlage steigen. Dazu zählt auch, dass sich Toleranzen und anlagenbedingte Abweichungen der Aufnahme- und Ablagepositionen durch die Einheiten selbst kompensieren lassen.
Um auch mechanisch ein perfektes Zusammenspiel zu gewährleisten, bieten sich Systemprogramme an, bei denen sich die Module über standardisierte Adapterplatten und Säulenprofile frei, passgenau, sicher und stabil miteinander kombinieren lassen. In diesem Zusammenhang lohnt es sich, darauf zu achten, dass auch von individuell konfigurierten Baugruppen und Zwischenauslegungen verwendungsfähige CAD-Modelle schnell und einfach abgerufen werden können.
Über standardisierte Adapterplatten lassen sich Greifer und Linearmodule im Handumdrehen verbinden.
Die frei programmierbare Pick & Place-Einheit PPU-E von Schunk gewährleistet eine hohe Flexibilität bei der Montage kleiner Teile.
Ausgereiftes Modulprogramm
Vorreiter bei modular aufgebauten Pick & Place-Programmen ist der Spezialist für Spanntechnik und Greifsysteme Schunk. Ob pneumatisch oder elektrisch, modular oder kompakt, klein oder groß, Greifen, Drehen oder translatorisches Bewegen – das Systemprogramm für die Hochleistungsmontage deckt alle denkbaren Anforderungen der Montageautomation ab. Mit minimalem Konstruktions- und Montageaufwand lassen sich hocheffiziente Pick & Place-Einheiten, Kreuzschlitten oder Greifschwenkeinheiten, Portalsysteme oder ganze Funktionsbaugruppen aufbauen. Selbst Mehrachssysteme können komplett mit Standardelementen realisiert werden. Über Adapterplatten lassen sich zudem die meist gefragten Greifmodule von Schunk verbinden. Insgesamt sind mehrere zehntausend Applikationsvarianten möglich, wobei jederzeit eine hochgenaue Reproduzierbarkeit gewährleistet ist. Das Modulprogramm ist so konzipiert, dass es Systemintegratoren, Anlagenbauern und Anwendern bei minimalem Planungs-, Konstruktions- und Inbetriebnahmeaufwand ein hohes Maß an Gestaltungsfreiheit, Wirtschaftlichkeit, Flexibilität und Sicherheit verschafft. Mithilfe einfach bedienbarer Softwaretools lässt sich die hohe Leistungsfähigkeit der Einzelkomponenten vollständig ausschöpfen und eine kostspielige Überdimensionierung vermeiden. Aufgrund des enormen Programmumfangs ist Schunk in der Lage, im Rahmen einer systemneutralen Analyse sicherzustellen, dass Anwender eine maßgeschneiderte und zugleich wirtschaftliche Lösung erhalten. Für eine erste Einschätzung genügt die Angabe der Hübe, der Massen und der geforderten Taktzeiten. Für besonders anspruchsvolle Aufgaben erarbeitet Schunk Lösungen mit unterschiedlichen Antrieben, mit 3-Achs-Systeme oder Flächenportalen.
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