Langlebige Linearführungssysteme für Industrie-4.0-Maschinen

Allem Hype um die Digitalisierung 4.0 zum Trotz – die dahinterstehende Veränderung der Beziehung zwischen Konsum- und Produktionswelt ist so neu nicht. Bereits in den 90er Jahren wurde der Begriff der Mass Customization, also der Individualisierung der Massenproduktion, geprägt. Für den Maschinenbauer bedeutet diese Entwicklung, dass Maschinen immer flexibler gestaltet werden müssen, sie zudem die schnellstmögliche Produktionszeit garantieren sollen – und dabei im Idealfall keine Mehrkosten verursachen dürfen.

Berücksichtigt werden müssen vor allem sich ändernde Losgrößen und möglicherweise zusätzliche Arbeitsschritte. Wichtig wird daher zunehmend auch die Qualität der Basiselemente einer Zelle, wie beispielsweise die Linearführungen. Denn je komplexer die Produktionszelle, desto teuer werden später Ausfallzeiten, die durch minderqualitative Bestandteile oder Wartungszeiten entstehen. Das heißt, dass sich für den Maschinenbauer langfristiges Denken gerade in Bezug auf die Entwicklung von Produktionszellen bezahlt macht. HepcoMotions GV3-Linearführungssystem beispielsweise ist zwar etwas teurer als ein vergleichbares Kugelumlaufführungssystem, garantiert dafür aber eine lange Lebensdauer und kurze Wartungszeiten. Zudem kann es auf eine minimal vorbearbeitete Fläche montiert werden, denn Hepcos Axialausgleichslager erlauben eine bis zu 2,0 Millimeter große Montageungenauigkeit gegenüberliegender V-Systeme. V-Führungen können zudem mit Standard-Flachführungen und Laufrollen kombiniert werden, was sogar noch größere Axialbewegungen zulässt. Dadurch kann die Konstruktion beim Einsatz von Linearführungssystemen wie Hepcos V-Führungen unproblematischer und die Konstruktionszeit oft um einige Stunden geringer sein. Besonders bei langen Produktionslinien, bei denen mehrere Linearsysteme eingesetzt werden, können diese zeitlichen Einsparungen signifikant sein.

Während es bis vor ein paar Jahren oft genügte, einzelne Arbeitsschritte einfach durch Roboterarme zu ersetzen, ist dies heute nicht genug, um die gewünschten Effizienzsteigerungen zu erreichen. Heute geht es darum, modernste Technologien auf kreative Weise zu verbinden. Stäublis Demonstrationszelle für den neuen Roboterarm, den Stäubli TS2-60, zeigt das Potenzial solcher Kombinationen. In diesem Fall wirkt Stäublis extrem schneller und präziser Roboterarm zusammen mit dem linearen Transportsystem von Beckhoff, dem Extended Transport System (XTS). Dieses ermöglicht es, die Trägerwagen (Mover) einzeln digital zu kontrollieren und so auch asynchrone Arbeitsschritte optimal zu koordinieren. Erst im Zusammenspiel dieser beiden modernen Technologien wird die maximale Durchsatzzeit in einer Zelle erreicht. Wesentlich für das langfristige Funktionieren ist weiterhin die Kombination mit Hepcos GFX-System als Linearführung. Dieses wurde speziell auf das Beckhoff XTS abgestimmt. Dieses leistungsstarke, zuverlässige und positioniergenaue Gesamtsystem mit seiner relativ unkomplizierten Nachjustierung der Laufwagen ist ein elementarer Baustein, um langfristig ein reibungsloses und effizientes Funktionieren der Produktionseinheit zu garantieren. Allen Bestandteilen ist eine extreme Flexibilität gemein: Der TS2-60 erlaubt den manuellen Wechsel verschiedenster Greifarme, das XTS erlaubt die einfache Veränderung von Taktzeiten, um so zusätzliche Arbeitsprozesse zu integrieren, und es bietet zusammen mit dem GFX-System zudem eine große räumliche Flexibilität, die es ermöglicht, auch begrenzte räumliche Möglichkeiten optimal zu nutzen. Kombiniert können daher weitere Synergieeffekte erreicht werden und die Produktivität einer Zelle weiter optimieren.

Das Regensburger Unternehmen Gefasoft, ein Entwickler von Automatisierungssystemen, konzipierte für einen Autozulieferbetrieb eine Anlage zur Prüfung von Diffusoren derart, dass Losgrößen änderbar sind und gegebenenfalls zusätzliche Arbeitsschritte relativ problemlos integriert werden können. Erreicht wurde dies durch die Kombination des Beckhoff XTS mit HepcoMotions GFX-Linearführungssystem. Durch die individuelle Steuerbarkeit der Mover des XTS wird für Anwender nicht nur ein fliegender Produktwechsel möglich, sondern wird auch der potenzielle Einbau von zusätzlichen Arbeitsstationen relativ unkompliziert, da es lediglich einer Anpassung der Moverbewegungen per Software bedarf. Das 1-Trak-Linearführungssystem von HepcoMotion war die optimale Ergänzung: Das Gesamtsystem kommt mit den größeren Lasten, die in diesem Beispiel auf den Mover aufgetragen werden, ohne Verluste in Bezug auf Lebensdauer zurecht. Und die von HepcoMotion speziell entwickelten 3-Lager-Mover garantieren auch in der Kurve minimalen Spielraum, was eine exakte Positionierung der Laufwagen garantiert. Außerdem erlaubt das System eine einfache Nachjustierung – hier ermöglicht durch den Einbau einer separaten 300 Millimeter langen Schiene als Wartungsstück, was aufgrund der Nutzung der Zelle im Drei-Schicht-System von großer Bedeutung ist.

Auch für Bosch Packaging Technology war das GFX-Führungssystem von HepcoMotion in Verbindung mit dem Beckhoff XTS die ideale Lösung, um drei Funktionen in einer Maschine zu vereinen. Der integrierte Topload-Kartonierer, Kliklok ITC, richtet Schachteln auf, belädt sie mit vorverpackten Süßigkeiten und verschließt anschließend das Ganze. Auch in diesem Fall galt es trotz der Kombination verschiedener Funktionen, die Flexibilität, beispielsweise in Bezug auf Änderungen der Kartongröße, zu erhalten. Zur Maximierung der Effizienz tragen Hepcos leichte Drei-Lager-Mover mit V-Führungstechnologie bei. Diese erlauben eine gleichmäßige Bewegung, die die Maschine schneller und ruhiger laufen lässt, als dies bei einer konventionellen Führung möglich gewesen wäre. Diese Beispiele zeigen das Potenzial, das modernste Technologien in kreativer Verbindung miteinander haben. Klar wird aber auch, dass die zunehmende Komplexität der Produktionszellen die Qualität aller Bestandteile einer Maschine umso wichtiger werden lässt und dass es letztlich die kreative Kombination dieser Bestandteile ist, die den langfristigen Erfolg ausmachen. aru