Lineartransfersysteme begreifen und einsetzen

Die automatisierte Montage komplexer Endprodukte lässt sich oft nur auf geradlinigen Plattformen abbilden, die unterschiedliche Prozesszeiten und eine hohe Anzahl an Prozessstationen erlauben. Gerade für diese Anwendungsfälle sind Lineartransfersysteme prädestiniert.

 

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WEISS bietet in seinem Portfolio vier Lineartransfersysteme mit insgesamt fünf unterschiedlichen Antriebsarten. Trotz der hohen Freiheiten, die jedes einzelne Lineartransfersystem bietet, gibt es Unterschiede in der Anwendung und Auslegung. Die Transferlösungen von WEISS zeichnen sich durch eine hohe Präzision und Zuverlässigkeit aus. Sie werden als Komplettlösung geliefert: vorkonfiguriert, vorparametriert und vorab in Betrieb genommen. Maschinenbauer und Anlagenbetreiber sparen so wertvolle Zeit und Ressourcen schon bei der Konstruktion und später bei der Inbetriebnahme. Alle Lineartransfersysteme sind konsequent modular aufgebaut. Die Integration in die übergeordnete Anlage ist einfach, denn WEISS begreift seine Lineartransfersysteme als Teil einer kompletten Montageanlage.

Lineartaktketten – stark bei gleichförmigen Prozessen 
Im Portfolio von WEISS können auf LS Link Prozessschritte mit gleichem Zeitbedarf realisiert werden. Anwendung findet die Lineartaktkette unter anderem in der Elektronik- und Kunststoffindustrie für das Verklipsen von Teilen, in der Kosmetikindustrie für das Befüllen von Behältern oder für die Abfüllung von Bauchemie wie Dichtschäumen in Kartuschen. Die reduzierte Systemkomplexität und die hohe Zuverlässigkeit von LS Link garantieren gerade in der Massen- und Großserienproduktion eine hohe Produktivität und Wirtschaftlichkeit.

Ein Servomotor, spielfreie Präzisionsplanetengetriebe und eine durchdachte Führung ergeben das Präzisionsantriebskonzept von LS Link. Bei vertikalem Einbau der Transportkette ermöglicht das Führungskonzept die Beladung der Werkstückträger mit bis zu 50 Kilogramm. Die robuste Konstruktion sorgt für Stabilität und nimmt Prozesskräfte von bis zu 1.000 Newton auf. Die Verbindung von Antriebssystem und Transportkette ist hochpräzise. Das durchdachte Führungs- und Lagerungskonzept erlaubt die exakte Positionierung der Werkstückträger zueinander und auch in Relation zu Prozess- oder Bearbeitungsstationen.

So liegt die Positionsgenauigkeit bei ± 0,05 Millimetern. LS Link ist mit einer Bewegungszeit von unter 0,2 Sekunden bei Vorschüben bis 200 Millimeter schnell, effizient und flexibel. Jede beliebige Position und jeder Vorschub können angefahren werden. Neben einer Anordnung der Bearbeitungsstationen in den geraden Bereichen von LS Link sind Bearbeitungsstationen dank der Führungskonzeption auch in den Umlenkungen möglich. Das erhöht die Anpassungsfähigkeit an die übergeordnete Montagelinie und auf die Kundenapplikation.

Unabhängig von der Kettengliedlänge ist das gesamte Transfersystem mit 454,4 Millimetern immer gleich breit. Da insgesamt vier Kettengliedlängen zur Auswahl stehen, sind Anlagen- und Maschinenbauer frei in der Gestaltung der Montage- oder Transportprozesse. Das Lineartaktsystem kann zudem sowohl vertikal als auch horizontal eingebaut werden – ganz wie es der Fertigungsablauf verlangt. Die Transportkette ist auf Wunsch teilbar. Das erleichtert die Montage von langen Anlagen.

Kurvenantrieb – präzise und robust 
Für das fest taktende Lineartransfersystem LS 280 überträgt WEISS das Antriebskonzept seiner Rundschalttische auf den linearen Transport. Eine hochpräzise Kurve ermöglicht das Bewegungsprofil für die lineare Montageautomation. Die Positionsgenauigkeit liegt bei ± 0,03 Millimeter in x- und y-Richtung. Um diese Genauigkeit zu erreichen, werden keine zusätzlichen Stopp- oder Indexiermodule benötigt. Alle klassischen Montagelinien lassen sich mit LS 280 als Basis aufbauen. Dabei sind Prozessabläufe mit hohen Stückzahlen und vordefinierten Hüben optimal umsetzbar.

Häufige Einsatzgebiete sind in der Konsumgüterindustrie oder bei der Produktion von Beauty- oder Healthcare-Produkten zu finden. Dafür ist die Beladungsmöglichkeit der Werkstückträger mit bis zu vier Kilogramm ideal. Durch den frequenzgeregelten Bandantrieb wird die Geschwindigkeit des Werkstückträgers beim Anfahren an den Kurveneinzug im Vergleich zum normalen Transport reduziert. Erschütterungen am Kundenprodukt werden dadurch vermieden. LS 280 gestattet es, unterschiedliche Takthübe innerhalb einer Anlage zu kombinieren.

Direkt angetriebene Lösungen – maximale Flexibilität
Bei Consumer Goods, Elektronikprodukten, der Pharmaindustrie oder der Batteriepack-Montage kommt es häufig zu Chargenwechseln. Hier sind Systeme von Vorteil, die unterschiedliche Prozesszeiten auf einer Plattform abbilden und sich schnell und zuverlässig umrüsten lassen. Für diese Montageanlagen ist LS One die geeignete Basis. Der einfache Aufbau von LS One aus nur drei Strecken – zwei Motorstrecken und einem Umlenkmodul – eröffnet Gestaltungsspielräume: Das System kann durch Hinzufügen oder Entfernen einzelner Elemente jederzeit erweitert oder verkürzt werden. Der Linearmotor, die Steuerung und grundlegende Programmierung von LS One garantieren zusätzlich eine hohe Rekonfigurierbarkeit und einfache, schnelle Anpassung an neue Prozesse.

Das direkt angetriebene Lineartransfersystem ist speziell für Aufgaben ausgelegt, bei denen höchste Präzision und Flexibilität gefragt sind. Schon beim Set-up zeigt sich die Flexibilität in der Bewegung der Werkstückträger. Jeder Werkstückträger kann einzeln angesteuert und individuell bewegt werden. So sind Gruppierungsvorgänge und Pufferverläufe in unterschiedlichsten Konstellationen einfach umzusetzen. Die Positionsgenauigkeit von LS One liegt bei ± 0,03 Millimeter in x-/y-Richtung. Eine vollmetallische, wälzkörperbasierte Präzisionsschienenführung unterstützt die Präzision der Linearmotoren.

Die Werkstückträger werden dazu vorgespannt durch eine Führungsschiene geführt. Zusätzlich sind sie auf einer metallischen, wälzkörperbasierten Flachführung abgestützt. Neben den Stopppositionen der Werkstückträger sind auch Beschleunigung, Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung frei programmierbar. Die Werkstückträger sind für Beladung bis zu fünf Kilogramm ausgelegt und nehmen ohne Unterstützung Prozesskräfte bis zu 300 Newton auf.

Die Vorbereitung und Vorparametrierung des Komplettsystems LS One erfolgt vorab bei WEISS im Werk. Das spart Anlagenbetreibern bis zu 30 Prozent Zeit bei der Inbetriebnahme und ermöglicht einen schnellen Produktionsstart.

Kombinierte Antriebsarten – für nahezu unlösbare Aufgaben
Als Lineartransfersystem vereint LS Hybrid gleich mehrere Antriebsarten auf einem System. Sowohl ein Kurvenantrieb als auch eine Bandstrecke und eine Linearmotorstrecke ermöglichen durch einen kombinierten Einsatz die Abbildung komplexester Prozesse mit hohen Prozesskräften. Je nach Endprodukt müssen im Montageprozess unterschiedliche Prozesszeiten sowie hochpräzise und freie Bewegungsabläufe kombiniert werden. Diese Anforderungen treffen Montageanlagen häufig im Automotive-Umfeld, bei der Montage von Elektrogeräten und bei komplexen und vielschrittigen Montageabläufen im Bereich Consumer Goods.

LS Hybrid kann aufgrund seiner Konstruktion mit bis zu zehn Kilogramm schweren Werkstücken beladen werden. Die höchste Positionsgenauigkeit erreichen Anwender bei LS Hybrid auf der Linearmotorstrecke mit ± 0,02 Millimetern in x- und ± 0,03 Millimetern in y- und z-Richtung. Das Transfersystem, auf dem mehrere Antriebsarten kombiniert werden können, kann Prozesskräfte bis zu 1.000 Newton aufnehmen. So können beispielsweise Kunststoffteile bedruckt oder Elektronikkomponenten eingepresst werden.

Steuerung als Teil der Lösung
Als Hersteller von Automationskomponenten legt WEISS großen Wert auf die Integrationsfähigkeit und Kombinierbarkeit seiner Lösungen mit anderen Systemen, gerade auch softwareseitig. Während LS Link mit einem SPS-Kommunikationsbaustein ausgestattet ist, der sich leicht in die übergeordnete Anlagensteuerung integrieren lässt, werden die drei weiteren Lineartransfersysteme mit der WEISS Application Software W.A.S. betrieben. Sie erlaubt eine einfache und schnelle Inbetriebnahme und durchgängige Anbindung an die Kunden-SPS. Der Parametersatz der Transferlösungen ist bei Auslieferung an den Kunden bereits individuell eingestellt und optimiert.

Der Betreiber kann sich voll und ganz auf seinen Prozess und die dafür nötigen Einstellungen konzentrieren. Die in der Steuerung integrierten Überwachungsfunktionen garantieren ein Höchstmaß an Betriebssicherheit. Grundsätzlich ist W.A.S. ohne tiefere Programmierkenntnisse nutzbar und einfach in die übergeordnete Anlagensteuerung integrierbar. Bei LS One als linearmotorisch angetriebenem System sind beispielsweise bereits vier Bewegungsszenarien für die Werkstückträger vorbereitet. Der Anwender muss nur noch die applikationsspezifischen Parameter für Beschleunigung, Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung eintragen.