Transfersystem Tranfersystem bei einer modularen Kleinteile-Montageanlage

Industrie-4.0-Konzepte erfordern hochflexible, konsequent modularisierte Produktionsmaschinen. Ein gutes Beispiel: die aus einzelnen Prozessstationen bedarfsgerecht aufbaubare Kleinteile-Montageanlage Cresa-Line von Credimex auf Basis des Transport-Systems XTS von Beckhoff.

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Die modulare Automationsplattform Cresa-Line der Credimex AG aus Alpnach in der Schweiz besteht aus intelligenten Prozessstationen und entspricht damit laut Roger Schelbert, Mitinhaber von Credimex und Bereichsleiter Bewegungstechnik, den Anforderungen an Produktionsabläufe gemäß Industrie 4.0: „Die Modularität der Maschine gibt uns die Möglichkeit, unterschiedliche Produkte effizient zu produzieren. Der große Vorteil ist, dass man schwierige und komplexe Prozesse, die bislang manuell ausgeführt werden mussten, automatisieren kann. Für die Cresa-Line sind unterschiedlichste Prozessstationen aus dem Standardprogramm verfügbar. So lassen sich Handling- und Pick-and-Place-Prozesse sowie Montage- und Teststationen beliebig integrieren. Verbunden werden diese Stationen per XTS von Beckhoff. Auf dessen Movern sind 250 mm lange und maximal 70 bis 90 mm breite Werkstückträger montiert, auf denen ebenso große oder auch mehrere kleine Produkte bearbeitet werden können. Das macht die Anlage sehr flexibel und interessant z. B. für die Uhren- und Elektronik-Industrie, die Motorenherstellung sowie die Medizintechnik. Besonders vorteilhaft ist dabei, dass einerseits in Losgröße 1 produziert und andererseits sehr schnell auf neue Produkte umgerüstet werden kann.“

Flexibilität in Funktionalität und Aufbau

Die Prozessstationen umfassen neben dem Teilehandling u. a. die Bereiche Fügen durch Kleben oder Schweißen, Laser-Triangulation zur Produkterkennung sowie Bildverarbeitung für die Qualitätssicherung. Je nach Bedarf können noch weitere, kundenspezifische Stationen hinzukommen, was – so Roger Schelbert – einen der Hauptvorteile der PC-basierten Steuerungstechnik von Beckhoff deutlich macht: „PC-Control mit seiner Schnittstellenvielfalt und Offenheit sowie XTS mit seinen flexiblen Bewegungsfunktionen bieten eine optimale Plattform, um beliebige Komponenten bzw. zusätzliche Stationen einbinden zu können. So ist mit Twin-CAT beispielsweise die Robotik-Integration sehr einfach möglich. Außerdem stehen ein breites Komponentenspektrum, die leistungsfähige EtherCAT-Kommunikation und mit TwinSAFE auch die systemintegrierte Sicherheitstechnik zur Verfügung.“

Das Extended Transport System der aktuellen, aus acht Stationen bestehenden Cresa-Line-Anlage ist aus neun 250 mm langen, linearen Motormodulen aufgebaut. Hierauf bewegen sich neun 250-mm-Mover als Werkstückträger. Bei der Cresa-Line-Starter ist das Ganze auf die halbe Größe der Cresa-Line reduziert, mit demselben Ansatz. Dies zeigt, dass XTS nicht nur mit dem Ersetzen mechanischer Komponenten, sondern mittels Softwarefunktionalität für eine enorme Flexibilität in der Bewegungssteuerung sorgt. Hinzu kommt die gute Anpassungsfähigkeit an die Anwenderbedürfnisse hinsichtlich der Anlagenkonfiguration: Die applikationsspezifischen Mover nutzen einerseits die Magnetplatte und das Gebersystem von XTS und andererseits eine kundeneigene Führungsschiene.

Lineares Design umgesetzt

Außerdem hat Credimex in diesem Fall kein geschlossenes, sondern ein lineares XTS-Design umgesetzt. Dazu erläutert Roger Schelbert: „Die Besonderheit liegt darin, dass die Mover bei der Cresa-Line-Starter am Ende der XTS-Strecke abgesenkt und über ein 3-Achsen-Linearsystem wieder zum Anfang zurückgeführt werden. Bei der großen Cresa-Line werden die Mover auf die gegenüberliegende XTS-Transfer-Schiene mittels Quertransfersystem verschoben. So wird die Rückführstrecke ebenfalls für Montageplätze genutzt. Auf diese Weise konnten wir eine sehr kompakte Anlage konzipieren und damit den Marktforderungen nach eher kleinen Montagelinien gerecht werden.“

Ein Ausbau des kompakten Anlagendesigns ist allerdings laut Roger Schelbert problemlos möglich: „Durch die Modularität in Hard- und Software lassen sich mit XTS ohne großen Aufwand – durch einfache Konfiguration – auch andere Maschinenlayouts realisieren. So kann beispielsweise die Mover-Rückführung unter dem Bearbeitungstisch durch einen Quertransfer oder über ein geschlossenes XTS-System ersetzt werden, um auf dem Mover-Rückweg zusätzliche Bestückungs- bzw. Bearbeitungsstationen zu integrieren.“

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