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Montagesystem Linearmontagesystem bringt gebogene Nadeln auf Linie

Redakteur: Jan Vollmuth

Wer wie Jouhsen-Bündgens bei einer Fertigungsanlage für medizinische Nadeln hohe Taktzahlen mit vielen Arbeitsstationen verbinden muss, benötigt nicht nur ein Linearsystem, das wie ein Rundschalttisch funktioniert, sondern auch einen Hersteller, der dieses System nahezu anschlussfertig liefert. Weiss in Buchen bietet beides.

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Linearmontagesystem LS 280 im perfekten Zusammenspiel mit ST 140 High-Torque-Dreheinheiten in medizintechnischer Anlage von Jouhsen-Bündgens.
Linearmontagesystem LS 280 im perfekten Zusammenspiel mit ST 140 High-Torque-Dreheinheiten in medizintechnischer Anlage von Jouhsen-Bündgens.
(Boild: Weiss)

Ein gebogener Edelstahlstift mit einer Spitze an einem und einer Bohrung am anderen Ende – medizinische Nadeln sind in der Herstellung aufwändig. Ganze 20 Arbeitsschritte musste Dieter Bartke, Technischer Leiter bei Jouhsen-Bündgens, in seiner Nadelstraße auf der Basis eines Weiss-Linearmontagesystems LS 280 unterbringen. „Aufgrund der Vielzahl der erforderlichen Bearbeitungsstationen war von vornherein klar, dass wir diesmal nicht wie sonst mit einem Rundschalttisch auskommen würden.“

Rundschalttische meist erste Wahl

Bei Massengütern wie medizinischen Nadeln sind Rundschalttische aufgrund ihrer hohen Taktzahl in der Regel die erste Wahl. Aus praktischen Gründen sind der Durchmesser und damit die Zahl der Stationen bei solchen Anlagen jedoch begrenzt. Selbst in dem Fall, dass alle Bearbeitungsstationen an einem Tisch untergebracht werden können, wird die Station dennoch schnell unübersichtlich und schwer zugänglich. „In solchen Fällen haben wir bisher auf Linearsysteme auf der Basis eines Kettentransfers zurückgegriffen,“ erklärt Bartke. Damit entsteht zwar Platz für beliebig viele Bearbeitungsstationen, allerdings sinkt die Taktzahl drastisch, weil das aufwändige Indexieren der Werkstückträger nach jedem Transportschritt wertvolle Zeit kostet – wobei „kostet“ auch im monetären Sinn zu verstehen ist.

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Ein Punkt, auf den die Kunden der Jouhsen-Bündgens Maschinenbau GmbH besonderen Wert legen. Der Maschinenbauer in Stolberg bei Aachen fertigt Anlagen für die verarbeitende Industrie. Spezialität des Mittelständlers sind Draht-, Richt- und Abschneidemaschinen wie sie zum Beispiel in der Kugellager- oder Elektroindustrie Verwendung finden. Medizintechnische Anlagen für die Herstellung von Kanülen und Nadeln sind ein weiteres Geschäftsfeld.

Linearsystem mit der Seele eines Rundschalttisches

Die hohen Produktanforderungen in der Medizintechnik schlagen sich in vielen einzelnen Bearbeitungsschritten nieder, die Dieter Bartke mit dem Problem konfrontieren, bei geringen Taktzeiten möglichst viele Arretierstationen unterbringen zu müssen. Die Lösung für dieses Zeit-gegen-Platz-Problem fand er auf dem Messestand von Weiss: ein Linearsystem mit der Seele eines Rundschalttisches. Das LS 280 kombiniert ein traditionelles Bandsystem für den Transport zwischen den Montagezellen mit einem Kurvenantrieb an den Zellen selbst für den Werkstückwechsel.

Die auf gehärteten und geschliffenen Bewegungsbahnen laufenden Werkstückträger werden dabei am Anfang der Arretierstation von einer Transportkurve erfasst, um den Werkstückwechsel auszuführen. Dann werden sie wie bei einem Rundschalttisch in einer weichen und harmonischen Bewegung zum Stillstand gebracht. Die mechanische Verriegelung findet gleichzeitig ganz ohne einen zeitaufwändigen Zusatzschritt statt. Nach der Bearbeitung wird der Werkstückträger von der Transportkurve dann wieder schnell und ruckfrei beschleunigt und an das Bandsystem übergeben.

Übersichtlicher Aufbau der Anlage

Neben den damit möglichen hohen Taktzahlen gefiel Dieter Bartke zudem der klare, übersichtliche Aufbau der Anlage: „Das System ist von beiden Seiten zugänglich. Damit hat man die ganze Linie immer im Blick.“ Der Abstand zwischen dem Vor- und Rücklauf beträgt im Normalfall gerade einmal 600 mm. Erweiterbarkeit war ein weiteres Argument für das Weiss-Linearmontagesystem, das durch seinen dezentralen Zellenaufbau dafür prädestiniert ist. Trotz des ungewöhnlichen Antriebskonzepts ist das Linearmontagesystem genauso robust und zuverlässig wie die Rundschalttische und Handlingeinheiten von Weiss. Interessant für Dieter Bartke waren neben den Produkten auch die Serviceleistungen aus Buchen.

Service war ein wichtiges Merkmal

Gerade der Service war bei Jouhsen-Bündgens gefragt: Wer 20 Prozessschritte auf 48 Stationen unterbringen muss, möchte sich nicht auch noch um allzu viele Details beim Transportsystem kümmern müssen. Dieter Bartke entschied deshalb, das Linearmontagesystem mehr oder weniger komplett Weiss zu überlassen und orderte ein nahezu einschaltfertiges System mit Steuerung über die Weiss Application Software (WAS) und Inbetriebnahme vor Ort. Nach der Zusammenstellung einer Linie mit zwei Doppel-Arretierstationen in Zwillingsanordnung, 4 Bandstrecken und zwei 180°-Eckumlenkungen konnte sich der Konstrukteur Bartke sofort und ausschließlich auf seinen Prozess konzentrieren.

Der hat es in sich: Aus Rohlingen, bereits angespitzten Drahtstiften mit Durchmessern von 0,2 mm bis 1,6 mm und Längen zwischen 10 mm und 65 mm, fertigt die Anlage medizinische Nadeln in gerader oder gebogener Form mit unterschiedlichen Biegewinkeln. Dazu müssen die Nadelrohlinge aus einem Magazin entnommen und mehrfach geprägt, gebogen und gewendet werden – Arbeitsschritte, bei denen unter anderem mehrere Handlingmodule von Weiss zum Einsatz kommen.

Hohe Positioniergenauigkeit

„Dabei können wir dank der hohen Positioniergenauigkeit des LS 280 von ±0,03 mm auf ein zusätzliches Ausrichten der Rohlinge verzichten,“ lobt Dieter Bartke das Linearmontagesystem von Weiss. „Lediglich bei der Laserstation werden die Nadeln über drei Linearmotoren indexiert.“ Hier erhalten die Nadeln die Bohrung zur Aufnahme des Fadens. Diese Bohrung verläuft übrigens nicht wie bei Nähnadeln senkrecht, sondern längs des Nadelschafts, so dass der Faden eingesteckt und verpresst werden kann. Damit die Wandung dabei nicht bricht, wird das Nadelende im folgenden Arbeitsschritt weichgeglüht und die Nadel noch weiter veredelt. Pro Minute verlassen so 40 Nadeln die Anlage. Auch bei der Taktzeit schöpft Herr Bartke die Leistungsfähigkeit des LS 280 voll aus und kann so den Output im Vergleich zu einem herkömmlichen Lineartransfersystem fast verdoppeln.

Doppelt so schnell scheint auch die anschließende Inbetriebnahme abzulaufen. Der externe Steuerungsbauer lobt die Arbeit mit der Weiss Application Software (WAS) als „sehr unkompliziert.“ Die für alle Weiss-Produkte einheitliche grafische Bedienoberfläche der Softwarelösung erlaubt das einfache und schnelle Einrichten des Linearmontagesystems inklusive aller Parameter und Übergabesignale an die übergeordnete Siemens SPS.

Das Finetuning, die Abnahme des gesamten Systems in der Halle bei Jouhsen-Bündgens und die Schulung der Mitarbeiter übernahm dann ein Weiss-Servicetechniker. Dieses Rundum-Serviceangebot ist relativ neu im Weiss-Programm, wird jedoch gerade von Neukunden gerne angenommen. Schließlich entlastet eine so enge Zusammenarbeit bei der Inbetriebnahme nicht nur den Kunden, sondern stellt auch sicher, dass Anlage und Taktung optimal angepasst sind. (jv)

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