Hannover Messe
Pick and Place ohne Fehl und Tadel
In Pick-and-Place-Anwendungen wirken enorme Kräfte auf die verbauten Leitungen. Damit den hoch automatisierten Anwendungen kein kostspieliger Ausfall droht, ist eine sichere Führung der Leitungen gefragt. Die Automatisierungsspezialisten von Weiss steigern die Zuverlässigkeit ihrer Pick-and-Place-Einheit mit der e-skin flat von Igus signifikant.
Tim Siering ist Technical Sales Manager von Weiss am Standort Walldürn und kennt die Anforderungen aus der Automatisierungsbranche. Weiss selbst ist das beste Beispiel für ein innovationsgetriebenes Unternehmen, das den Sprung aus dem Odenwald in die Welt geschafft hat. An 18 Standorten kümmern sich international 700 Mitarbeitende um die Weiss-Produkte, dabei steht neben der Neu- ebenfalls die Weiterentwicklung bestehender Lösungen stets im Vordergrund. Auch die Pick-and-Place-Einheit HP70 ist kürzlich optimiert worden. Als Siering in den Besprechungsraum führt, demonstriert er an einem Modell, was sich an der Automatisierungskomponente in letzter Zeit geändert hat. Im Raum steht ein Modell des Moduls HP70, wie es sonst in hoch automatisierten Fabrikumgebungen zu finden ist. Dort nimmt das HP70 unter anderem Verpackungsaufgaben in der Konsumgüterindustrie wahr, montiert Bauteile in der Medizintechnik oder in der Automobilindustrie. Es besteht aus zwei Achsen, die frei programmierbar eine Greifeinheit vertikal und horizontal hochdynamisch und genau positionieren können. Dadurch erhalten die Anwender große Flexibilität bei wechselnden Chargen der zu handhabenden Bauteile. "Das ist zum Beispiel in der Pharmaindustrie notwendig, wenn die Einheit Material, Taschen oder Verpackungen zur Verfügung stellt", erklärt Siering. Und dann ist da noch die Elektroindustrie: Das Pick-and-Place-Modul HP70 kommt in sogenannten Montageautomaten zum Einsatz, um elektronische Komponenten zu positionieren.
Um all diesen unterschiedlichen Ansprüchen gerecht zu werden, muss das Modul robust gebaut sein. Manche Anwendungen erfordern eine erhöhte Dynamik, die einen schnelleren Verschleiß zur Folge haben kann. Um die Standzeit der Leitungsführung zu erhöhen, hat sich Weiss an den Kölner Spezialisten Igus gewandt und wurde mit e-skin flat fündig.
Zuverlässige Bewegung in der Industrie
In der Automatisierungsbranche ist die Zuverlässigkeit der verwendeten Anlagen der Schlüssel zur erfolgreichen Produktion. Die Pick-and-Place-Einheiten von Weiss müssen deshalb hochpräzise arbeiten und sollten unter keinen Umständen ausfallen. Die Firma hat bei der Entwicklung des HP70 genau auf die Bedürfnisse der Industrie geachtet. Das Modul ist kompakt, hat einen geringen Energieverbrauch und ist direkt einbaufertig nach dem Plug-and-Play-Prinzip erhältlich. Das kommt gut an: Weiss liefert das HP70 in viele Montageanlagen, in denen hohe Beschleunigung von 40 m/s2 und vergleichsweise große horizontale Hübe von 325 mm gefragt sind. Damit die Kundenanforderungen nach einer hohen Verfügbarkeit des Pick-and-Place-Moduls erfüllt werden können, wurde nach einer Lösung der Leitungsführung gesucht, die deutlich höhere Standzeiten gegenüber herkömmlichen Lösungen mit dem Spiralschlauch gewährleistet. Die e-skin entpuppte sich nach einer gemeinsamen Entwicklungs- und Testphase als ideale Lösung. Dass sich das Unternehmen letztlich für die Zusammenarbeit mit Igus entschieden hat, kommt nicht von ungefähr: "Igus ist der einzige Anbieter von modularen Energiezuführungen. Das hat uns die Entscheidung leicht gemacht", erinnert sich Tim Siering.
Prozesssicherheit dank Hochleistungskunststoff
Mit der nun verbauten e-skin flat von Igus erhöht sich die Verfügbarkeit des HP70. Gleichzeitig reduzieren sich für den Endkunden die Wartungskosten enorm. Der Hersteller setzt für die e-skin flat auf einen verschleißarmen und abriebfesten Hochleistungskunststoff. Die Energiezuführung ist modular aufgebaut, sodass die Leitungen bei Ausfällen innerhalb weniger Minuten wechselbar sind und Anwender sie zudem jederzeit optisch inspizieren können.
Die e-skin flat ist auch außerhalb der Anwendung im HP70 von Weiss vielseitig einsetzbar: Durch ihre IPA-Klassifizierung EN-ISO-Klasse 1 nach DIN 14644-1 ist die Lösung sogar für die Anwendung im Reinraum geeignet, ergänzend bietet der Kunststoff ESD-Schutz. Reinräume werden in verschiedenen Branchen immer wichtiger. Neben den hygienisch anspruchsvollen Anwendungen in Medizintechnik und Pharmaindustrie sind Pick-and-Place-Anwendungen häufig auch der Dreh- und Angelpunkt in der Halbleiterindustrie. Reinräume stellen dort sicher, dass während der Produktion der teuren Chips keine Fehler auftreten, entsprechend geeignet müssen die in den Maschinen verbauten Komponenten sein.
Die für Weiss so wichtige Ausfallsicherheit realisiert Igus durch die speziellen Chainflex-Verseilgebinde CFclean, die in die einzelnen Kammern integriert sind. Dass die Energiezuführungen halten, weiß Igus aus seinen Tests. Im eigenen Reinraumlabor wurden in Zusammenarbeit mit einem Fraunhofer-Institut über 81 Millionen Doppelhübe getestet. Dennoch war es für Weiss wichtig, sich auch selbst von der Langlebigkeit der e-skin zu überzeugen. Für die Entscheidung, die e-skin flat zu nutzen, verging deshalb eine lange Zeit. "Allein die Versuchsphase hat knapp 20 Monate gedauert", erläutert Tim Siering. Im Weiss-Versuchslabor ist die e-skin über eine Million Zyklen gefahren, eine Strecke von 10.000 km hat sie dabei zurückgelegt. Das Fazit war sowohl für Weiss wie auch für Igus zufriedenstellend: "Wir hatten weder einen Materialbruch noch eine erkennbare Materialermüdung", so Siering. Generell haben die Ingenieure bei Weiss schnell festgestellt, dass die Flachbandkabel im Vergleich zur vorherigen Schlauchlösung deutlich ruhiger, stabiler und verschleißarmer liefen.
Auch für den Hersteller waren die bei Weiss durchgeführten Tests sehr wertvoll. "Natürlich haben wir bei uns viele Tests gemacht, vor allem in der horizontalen Bewegung. Bei Weiss haben wir eine stehende Anwendung, die zwei Bewegungen kombiniert", veranschaulicht Bastian Lenz, der als technischer Verkaufsberater bei Igus das Projekt betreut hat. Für Igus ist der Einbau in das HP70 die erste große Serienanwendung der e-skin flat in Deutschland.
Vertrauensvolle Zusammenarbeit als Schlüssel zum Erfolg
Lenz und Siering kennen sich bereits seit vielen Jahren, haben schon mehrere Projekte gemeinsam durchgeführt. Beide haben eine Vertrauensbasis geschaffen, die den Erfolg der Anwendung überhaupt erst ermöglicht hat. "Wir haben eine optimale Betreuung durch Igus erhalten", betont Siering. Unter anderem war das Projekt am HP70 der Anstoß für Igus, die bestehende weiße e-skin auch in schwarzer Farbe auszuführen. Der Wunsch dazu kommt von den Kunden, die die Pick-and-Place-Anwendung in ihren Prozessen täglich nutzen. "In der Praxis geht das HP70 durch viele Hände, eine Verschmutzung der weißen e-skin flat möchten wir vermeiden", sagt Siering.
Mittlerweile hat sich die e-skin im HP70 auch bei den Kunden vor Ort gut bewährt. Unternehmen weltweit nutzen die Lösung in ihren Pick-and-Place-Anwendungen und können sich sicher sein, dass das Modul zuverlässig und ohne Leitungsbrüche seinen Dienst verrichtet. Was im Odenwald mit der Zusammenarbeit zwischen Weiss und Igus angefangen hat, ist nun ein Paradebeispiel für technologiegetriebene Innovation, wie sie bei Weiss täglich gelebt wird.
Hannover Messe, Halle 6, Stand E26
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