Direkt aus dem Baukasten

Der Einsatz „modularer“ Komponenten oder Bausteine gewinnt immer mehr an Bedeutung. Besonders wenn es um den Bau von Sondermaschinen und Vorrichtungen geht, um die Realisierung von Montage- und Produktionsanlagen, die Werkstück-Handhabungstechnik oder um die Prozess- und Werkzeug-Automation. So ist die Austauschbarkeit – also Modularität – bei manchen Lieferprogrammen entsprechender Hersteller zwar oft gegeben. Allerdings gewährleistet das längst noch keine Kompatibilität und Präzision.

Eines der wenigen Unternehmen weltweit, das diesen durchgängigen Systemgedanken durch den Aufbau eines seit nunmehr über 28 Jahren weiterentwickelten Baukastens an Handlingmodulen konsequent umsetzt, ist die Firma Afag Automation AG in Huttwil/Schweiz. Zunächst in der Zuführtechnik für Bauteile von Uhren tätig, entwickelte das Unternehmen im Jahr 1981 ein Pick-and-Place-Handlinggerät. Es ist der Ursprung für die bis heute aktuellen „Roten Module“ aus dem Schweizer Emmental. Die neueste Entwicklung von Afag sind die Rotationsmodule der Baureihen CR 25 und CR 32. Damit erweitert der Spezialist für Handlingmodule und Zuführtechnik die Familie der flachen Schwenkmodule. Ein- bis mehrachsige Handlinggeräte, Koordinatensysteme oder Handlingroboter können aus den CS-Compact Schlitten, CR-Compact Rotationsmodule und den UG-Universalgreifern auf einfachste Weise zusammengestellt werden. Der Standard-Baukasten und die garantierte, weithin bekannte Kompatibilität der Afag-Module ermöglichen so den Aufbau bedarfsgerechter, pneumatisch oder elektrisch betriebener Handlingsysteme.

Die neuen Module haben viele Vorteile: Die Hochleistungs-Stoßdämpfer sind beispielsweise von außen zugänglich und in ihrer Dämpfwirkung einstellbar. Die Endlagen lassen sich besonders fein justieren. Das ist gerade bei Schwenkaufgaben mit großen, weit ausragenden Lasten wichtig, beispielsweise bei sogenannten Helikopteranwendungen. In der CR-Familie wurde das sehr kundenfreundlich gelöst – wie durch viele positive Kundenrückmeldungen bei den kleinen Baugrößen bereits bestätigt wurde. In der Standardausführung sind im Lieferumfang neben den zwei robusten, zuverlässigen Hydraulikstoßdämpfern auch zwei Zentrierhülsen neun mal vier Millimeter enthalten – zur exakten Lage-Fixierung von zwei miteinander zu verbindenden Handling-Modulen – sowie zwei Spezialschrauben M6 mal 36 Millimeter zur einfachen Montage. Ein Lochrasterbild sorgt für die passgenaue Befestigung des einen Moduls auf dem anderen. Auf dem massiven Flansch sind mehrere Lochraster vorhanden. Dieser großzügig gestaltete Flansch sorgt für höchste Genauigkeit und Montagefreundlichkeit. Die Vorteile für Maschinenbauer und Anwender, die im Reparaturfall aus Zeitgründen selbst eingreifen wollen, liegen auf der Hand: schneller und sicherer Zusammenbau ohne aufwändige Justage, schneller und einfacher Austausch ohne erneute Feinjustierung, individueller Aufbau von Handlinggeräten auf Basis weniger standardisierter Module, Beschaffungs-, Zeit- und Kostenvorteile durch Standardisierung und Serienfertigung sowie die Sicherheit, jederzeit reproduzierbar genaue Module geliefert zu bekommen. Vielseitige Möglichkeiten für den Anschluss der Druckluft erleichtern die Montage gerade bei beengten Einbauverhältnissen zusätzlich.

Exakte Schwenkbewegungen und Schwenkpositionen

Zu der Reihe der Compact-Rotationsmodule gehören auch die kleineren Baugrößen CR 12, CR 16 und CR 20. Damit komplettiert der Schweizer Spezialist für Handlingmodule und Zuführtechnik sein Lieferprogramm an kompakten Rotationsmodulen. Der Standard-Baukasten und die Kompatibilität der Module ermöglichen so den Aufbau bedarfsgerechter, pneumatisch betriebener Handlingsysteme zu vergleichsweise geringen Kosten – das alles bei der weltweit einmaligen Garantie von 40 Millionen Lastwechseln.

Die Rotationsmodule CR 12 / CR 16 / CR 20 gewährleisten nicht nur mechanisch präzise und exakte Schwenkbewegungen, sondern auch die reproduzierbar genaue Einnahme von bis zu vier Schwenkpositionen. Dabei sind grundsätzlich alle Schwenk-/Rotations-Positionen quittierbar. Der maximale Drehwinkel beträgt 190 Grad, und diese Positionen werden mit einer Winkelgenauigkeit von plus/minus 0,06 Grad eingenommen. Das Drehmoment beispielsweise des Compact-Rotationsmoduls CR 12 liegt bei 0,450 Newtonmeter; das ist für diese Baugröße und im direkten Vergleich zu Wettbewerbsprodukten als sehr guter Wert anzusehen. Zumal für die zulässige Nutzlast bis zehn kgcm² genannt werden und somit der Anbau beispielsweise von massiven Greifern und entsprechenden Greifgewichten diese Module nicht in Verlegenheit bringen.

Die Kompaktheit der CR-Rotationsmodule kommt hier durch kleine Baumaße und Gewichte zum Ausdruck. Das Rotationsmodul CR 12 ist lediglich 112 Millimeter lang, 40 Millimeter breit und 34,5 Millimeter hoch und wiegt nur 310 Gramm. In der Ausführung CR 12-ZA, also mit dem Anbaumodul für zwei Zwischenpositionen versehen, hat das Komplettmodul dann eine Länge von 178 Millimeter bei gleichbleibender Breite und Höhe. Auch hier sind im Lieferumfang der Standardausrüstung zwei Stoßdämpfer, zwei Zentrierhülsen sieben mal drei Millimeter und zwei Spezialschrauben M4 mal 30 Millimeter enthalten. Der Monteur kann so ohne weitere Suche nach Verbindungselementen loslegen.

Zuführtechnik – einbau- oder anschlussfertig

Neben Handlingmodulen ist bei Afag auch die Zuführtechnik ein großes Thema. Es reicht von der klassischen Schweißkonstruktion über rostfreie Ausführungen für die Pharma-Industrie bis zur aktuell innovativsten Zuführtechnik. Dabei werden die Kunststoff- oder Aluminium-Fördertöpfe als CAD-/CAM-Konstruktion programmiert und in Fünf-Achsen-Bearbeitungszentren gefräst. Die Zuführsysteme gibt es sowohl als einbaufertige Fördertöpfe oder auch als komplett erstellte, anschlussfertig gelieferte Zuführstationen inklusive des Zuführ- und Übergabe-Teilehandlings. Der Hersteller oder Anwender von Montageanlagen muss dann diese Zuführstationen nur noch mechanisch andocken, die Energieversorgung sicherstellen und das Teilsystem steuerungstechnisch integrieren.

Bei der Lösung von Automatisierungsaufgaben sollten nicht einzelne Komponenten isoliert gesehen werden: Wichtig ist, dass die Anforderungen hinreichend erfüllt werden. Entsprechend gilt es, aus dem Lieferprogramm an Handling-Modulen die passenden Module herauszusuchen und per Integration die Systemlösung schnell und kostengünstig auf die Beine zu stellen. Die pneumatischen und elektrischen Module des Produktprogramms von Afag tragen diesen Ansprüchen mit optimal abgestimmten Einzelkomponenten und ausgefeilten, exakt definierten Schnittstellen Rechnung. Damit reihen sich die neuen Module nahtlos in den bestehenden Baukasten ein, verschieben aber die Anwendungsbereiche und auch die Anwendungsgrenzen weiter nach oben.