Handhabung Einheitliche Plattform ermöglicht Steigerung der Taktgeschwindigkeit

Redakteur: Jan Vollmuth

Ein Rundtakttisch von Philips Innovation Services für Mikro-Montageprozesse erreicht auf Basis der iQ-Platform von Mitsubishi Electric eine Geschwindigkeit von bis zu 180 Takten pro Minute.

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Mit einem neu entwickelten, indexierenden Rundtakttisch speziell für das Handling von Kleinstteilen in der Massenproduktion hat die Maschinenbausparte der Royal PHILIPS Electronics die maximale Geschwindigkeit eines solchen Rundlauftisches von 100 auf bis zu 180 Takte pro Minute erhöht.
Mit einem neu entwickelten, indexierenden Rundtakttisch speziell für das Handling von Kleinstteilen in der Massenproduktion hat die Maschinenbausparte der Royal PHILIPS Electronics die maximale Geschwindigkeit eines solchen Rundlauftisches von 100 auf bis zu 180 Takte pro Minute erhöht.
(Bild: Mitsubishi Electric Europe)

Wie in fast allen Ingenieursdisziplinen sind auch im Maschinenbau eine intensive Forschung und kontinuierliche Suche nach Verbesserungspotenzial wesentlich für den Erfolg am Markt. Nach Möglichkeiten zur Optimierung ihrer Anlagenkonzepte sucht auch das Entwicklungsteam um Business Development Manager Uwe Geick und Innovation Manager Karl-Heinz Hohaus von der PInS Industrialization Aachen. Dabei handelt es sich um die Maschinenbausparte der Royal Philips Electronics, Philips Innovation Services, Sparte Industrialization.

Aus dieser Suche ergab sich ein Optimierungsprojekt mit dem ehrgeizigen Ziel, die Taktung eines Inline-Rundlauftisches für Mikro-Automatisierungsprozesse maßgeblich zu erhöhen, ohne an Qualität einzubüßen. Zu diesem Zweck entwickelte das Team zunächst exemplarisch ein Konzept für eine Rundtaktanlage, die Leckagetests durchführt. Der grundlegende Aufbau dieses Modells lässt sich auf viele weitere Prozessschritte der Mikro-Montage anwenden.

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Bei dem Projekt erwies sich die Massenreduktion als besondere Herausforderung. Denn nur eine Anlage mit wenig Masse ermöglicht eine hohe Taktgeschwindigkeit bei hoher Genauigkeit, als Basis für Produktivitätssteigerung bei optimaler Wirtschaftlichkeit.

Hinsichtlich Roboter und Steuerungen fiel die Wahl der Entwickler auf Mitsubishi Electric. „Die Komponenten von Mitsubishi Electric sind für ihre kompakte Größe besonders leistungsstark, also genau das, was wir suchten“, so Karl-Heinz Hohaus. Peter Mischitz, Manager OEM Program Europe, Mitsubishi Electric Europe B.V., ergänzt: „Das Anlagenkonzept baut auf unserer iQ Platform auf. Diese Einheitlichkeit ermöglicht eine besonders schnelle Synchronisation der Arbeitsvorgänge und trägt maßgeblich zur hohen Taktung bei. Das gilt für die erste Beispielanlage zum Leckagetest wie auch für alle weiteren Rundtakttische, die nach diesem Modell entwickelt werden.“

In dem neuen Konzept für Rundlauftische in der Mikro-Montage sind die Komponenten von Mitsubishi Electric für die Steuerung und Regelung der Anlage zuständig. Dabei steuert die SPS MELSEC System Q CPU die gesamte Maschine, die beiden Roboter MELSEC System Q CPUs sind für die Steuerung der Roboterbewegungen zuständig und die Motion MELSEC System Q CPU übernimmt die Steuerung aller Motion-Bewegungen.

Arbeiten im Takt: Der Rundlauftisch in Aktion.

„Mitsubishi Electric bietet von der Robotersteuerung bis zum GOT-Bedienpanel alles aus einer Hand, einheitlich basierend auf der iQ Platform. Die Produkte sind genau aufeinander abgestimmt. Für diese Maschine gibt es keinen anderen Hersteller, der ein solches Gesamtpaket liefern kann“, so Uwe Geick.

Alle vier Mitsubishi Electric CPUs sind auf den Baugruppenträger der iQ Platform montiert und kommunizieren über den Rückwandbus direkt miteinander, sodass eine besonders schnelle Synchronisation möglich ist. „So konnten wir mehr Leistung und vor allem mehr Geschwindigkeit aus der Mechanik herausholen als bei einer Vernetzung der Komponenten über offenes Ethernet. Auf diese Weise konnten wir schließlich die Taktung maximieren“, beschreibt Uwe Geick weiter.

Der Arbeitstakt kann stufenlos reguliert werden

Peter Mischitz ergänzt: „Die Maschine ist komplett auf einem Motion-System aufgebaut. Die Anlage kann also stufenlos hoch- und runtergefahren werden, je nach geplantem Produktionsvolumen zum Beispiel von 180 auf 60 Takte. Das Motion-System synchronisiert die Abläufe automatisch, sodass ein Nachjustieren nicht nötig ist.“

In der ersten exemplarischen Leckage-Testeinheit sind zwei Überkopf-SCARA-Roboter von Mitsubishi Electric verbaut. Die 4-Achs-Industrieroboter vom Typ RH-SQH verfügen über eine maximale Hebekraft von 3kg bei einer Wiederholgenauigkeit von ± 0,01 mm und einer Reichweite von 350 mm.

Die beiden SCARA-Roboter regeln die Zu- und Abfuhr der zu prüfenden Produkte: Ein Roboter greift von außen einzeln die Stücke auf und legt sie in den Rundtakttisch, auf dem sie verschiedene Leckagetests durchlaufen. Anschließend entnimmt der zweite Roboter die geprüften, einwandfreien Teile aus der Haltevorrichtung und palettiert sie. „In diesem Geschwindigkeitsbereich gibt es nicht viele SCARA-Roboter, die über Kopf eingebaut werden können. Die beiden Mitsubishi Geräte sind zudem besonders platzsparend integrierbar“, erklärt Karl-Heinz Hohaus. „Ein weiterer Pluspunkt, der uns überzeugt hat: Die Roboter erlauben aufgrund ihrer hohen Geschwindigkeit eine konstant hohe Taktung.“

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