Afagazette K u n d e n m a g a z i n I A u s g a b e 2 0 0 7 INHALT: Im grünen Bereich 1 I Reine Schikane! 2 I Montageaufgaben wirtschaftlich lösen 3 I Pharma- und Medizintechnik 3 I Zuführtechnik der anderen Art 4 I Hybrid-Handling 5 I Praktizierte Zuführ-Flexibilität 6 I Variantenmontage 7 I Alles für die Zuführtechnik 8 I 50 Jahre Afag 8 I azette Sehr geehrte Geschäftsfreunde Soviel Zukunft gab es schon lange nicht mehr. Eine Vielzahl an neuen Produkten sowohl in der Handhabungstechnik als auch in der Zuführtechnik, ein neuer Web-Auftritt, der erfolgreiche Einstieg in die Medizinalbranche, neue Vertriebswege, eine neue Werbekampagne und zudem noch ein solides Wirtschaftswachstum. Afag startet in das Jahr 2007 von einer ausgezeichneten Ausgangslage. Mit der neuen Afagazette wollen wir jetzt noch näher an unsere Kunden. Wir wollen Ihnen durch die Fachbeiträge aus dem vergangen Jahr die verschiedensten Anwendungsmöglichkeiten unserer Produkte aufzeigen und Ihnen weiterhin die neusten Informationen über Afag zukommen lassen. Sollten Sie Fragen zu den einzelnen Beiträgen haben, bitten wir Sie, uns zu kontaktieren. Wir werden Sie bestmöglich bei der Lösung Ihrer Problemstellung unterstützen und würden uns freuen, auch mit Ihnen zusammen einen neuen Fachbeitrag zu schreiben. Dr.-Ing. Martin Daniel Geschäftsführer Afag AG M e s s e kal e n d e r 2 0 0 7 In 50 Jahren zu einem der bedeutendsten Anbieter von Handhabungs-, Zuführtechnik- und Automatisierungs-Lösungen in der Montage. Große Ereignisse werfen ihre Schatten voraus. Afag entwickelt und fertigt seit über 50 Jahren Montagekomponenten und Zuführlösungen. Wie kaum ein anderes Unternehmen der Handlingund Automatisierungsbranche hat Afag es verstanden, aus kleinsten Anfängen heraus ein umfassendes Produkt-Portfolio an kompatiblen Handling-Modulen und Automatisierungs-Komponenten zu entwickeln, das als die „Roten Module“ weltweit einen hervorragenden Ruf genießt. Basierend auf der bekannt hohen Schweizer Präzisionstechnik, sind die Handling- und Automatisierungs-Komponenten kompakt, robust und leistungsgerecht ausgelegt, um Lastwechsel bis 40 Mio. Hübe problemlos zu verkraften. Die reproduzierbar exakten Bewegungs- und Positionierabläufe unterstützen die hohe technische Verfügbarkeit der aufwändigen Montageanlagen, die mehrschichtig bis rund um die Uhr im Einsatz sind. Afag gehört heute zur schweizerischen Feintool-Gruppe und ist dort in der Business Unit Feintool Automation Components angesiedelt. Verteilt auf die vier Standorte Huttwil (CH), Biberist (CH), Leonberg (D) und Amberg (D), sind insgesamt 150 hoch qualifizierte Fachkräfte mit der Entwicklung, der Produktion, dem Vertrieb und dem Service von pneumatischen und elektrischen Handhabungs-Modulen sowie Komponenten und Subsystemen für die Montageteile-Zuführung beschäftigt. Medtec in Stuttgart, DE 27. Februar - 1. März 2007 IKK in Madrid, ES 28. Februar – 3. März 2007 Euro expo in Helsingborg, SE 18. und 19. April 2007 Austrotec in Graz, AT 13. bis 15. Juni 2007 Automaatio in Helsinki, FI 4. und 5. September 2007 GO - Automation in Basel, CH 4. bis 7. September 2007 Euro expo in Norrköping, SE 19. und 20. September 2007 Motek in Stuttgart, DE 24. bis 27. September 2007 Oft kopiert – nie erreicht… Assembly Show in Chicago, US 24. bis 28. September 2007 Die absolute Stärke von Afag liegt im fein abgestimmten Modul-System an Handling- und Automatisierungs-Komponenten, das für jedes noch so individuelle oder schwierige Handlings-, Automatisie- azette Afag – mit „Rot“ immer im grünen Bereich SA6-100 & SA3-100 rungs- oder Zuführproblem eine in jeder Hinsicht optimale und leistungsfähige sowie kostengünstige Lösung erlaubt. Die Module sind nicht nur kompatibel was den Anlagen-Aufbau betrifft, sondern im Fall der Fälle auch schnell austauschbar. Ein 24-Stunden-Lieferservice sorgt für eine schnelle Verfügbarkeit der Module, wodurch sich die Stillstandzeiten der Anlagen in engen Grenzen halten. Die Weiterentwicklung der Produkte und echte Innovationen gewährleisten, dass die Kunden und Anwender technisch immer auf dem neuesten Stand sind. Afag ist sich ihrer Sache so sicher, dass auf jedes Modul und ohne Einschränkungen eine Funktions-Garantie von 2 Jahren gewährt wird, was in der Branche einmalig ist. „Rot“ fördert schneller und zuverlässiger Genauso einmalig wie das Liefer- und Leistungsprogramm der Handlingmodule stellt sich der Bereich Zuführtechnik dar. Hier ist die spezifische Kompetenz sowohl für Zuführtechnik-Komponenten als auch für zuführtechnische Teil- oder Komplettlösungen gebündelt. Je nach Zuführ-Aufgabenstellung und Teilegröße kommen die bekannten Vibrations-Wendelförderer mit konventionell gestalteten Schikanen oder CAD-konstruierte und dann CAM-gefräste Fördertöpfe aus Kunststoff, Aluminium bzw. Chromstahl zur Anwendung. Einen deutlichen Unterschied gibt es auch bei den Antriebssystemen für die beiden Zuführ-Technologien, nämlich zum einen den herkömmlichen Vibrationsförderer oder zum anderen das innovative System des Schwingkräfteausgleichs von Vibrationsförderern. Letzteres gleicht die Vibration durch eine Gegenschwingmasse aus. Die dadurch reduzierten Störungsschwingungen bewirken einen ruhigen Lauf, so dass auch Miniteile kon- Afagazette I tinuierlich und über definierte Schnittstellen zuverlässig zugeführt werden können. Kompatibilität in jeder Hinsicht Allen Handling-Modulen, Zuführ-Komponenten und Teilsystemen sowie Komplettlösungen gemein sind die kompakte Bauweise, klar definierte mechanische, pneumatische, elektrische und steuerungstechnische Schnittstellen, die damit verbundene einfachere Systemintegration und die schnelle Austauschbarkeit. Grundlage dafür sind die bewährte Modul-Zentrierung und die StandardLochraster 20/20 oder 30/30 bzw. 48/48 und folgerichtig sind die pneumatischen Module kompatibel zu den elektrischen und dasselbe gilt umgekehrt auch. Des Weiteren besteht die Handling- Peripherie an den Teil- und Komplettlösungen für die Zuführung ebenfalls aus StandardModulen, so dass die gesamten Handling-, Automatisierungs- und Zuführsysteme für die rationelle Montage- und Fertigungstechnik „nur“ aus einer verantwortlichen Hand- eben von Afag – kommen kann. Kundenmagazin Polyamid-Zuführtopf I Ausgabe 2007 K u n d e n m a g a z i n I A u s g a b e 2 0 0 7 Reine Schikane! 4-Bahn-Zuführtopf für die Magazinhülsen Angepasste Zuführtechnik für die Reinraum-Montage medizintechnischer Produkte Die medizinischen und medizintechnischen Fortschritte verlängern nicht nur unser Leben, sondern sie bringen auch einen hohen Komfort zum Beispiel im Umgang mit chronischen Erkrankungen wie Diabetes. Mussten früher die Blutwerte immer wieder vergleichsweise umständlich ermittelt und bestimmt werden, um dann die entsprechende MedikamenteDosierung vornehmen zu können, so hat sich das Bild deutlich gewandelt. Heute 4-Bahn-Linearstrecke für die Magazinhülsen Bahn 1 und Bahn 2 des TrommelgehäuseFördersystems genügt ein kleiner Piks mit modernen Stechhilfen, die aber mit den bekannten Blutentnahmespritzen früherer Verwendung so gut wie gar nichts mehr zu tun haben. Für die Patienten bedeutet das sehr viel mehr Lebensqualität, weil sie bei Bedarf an fast jedem Ort einen Check schmerzfrei durchführen und sich im Normalfall weitgehend selbst versorgen können. Der Erfolg dieser Instrumente kommt demnach nicht von ungefähr, 2 weshalb der Bedarf enorme zunimmt und immer weiter steigt. Folgerichtig gilt es diese Instrumente in relativ hohen Stückzahlen zu produzieren und das alles muss aus Hygienegründen und entsprechender Vorschriften natürlich unter ReinraumBedingungen stattfinden. Vor solch einem anspruchsvollen „Aufgaben-Paket“ stand wiederholt ein großer Hersteller von Systemen für die Blutwerte-Bestimmung von Diabetikern, als es um den Aufbau einer weiteren Instrumente-Massenproduktion ging. Speziell für den Bereich „Massenmontage der Einweg-Stechhilfe“ suchte der Hersteller die Kompetenz beim Spezialisten, einer Firma mit großer Erfahrung in der Montage von kleinsten Komponenten, wie sie z. B. für Uhrwerke benötigt werden. Der Sonder- und Montagemaschinen-Hersteller war als Generalunternehmen für die gesamte Projektierung, Konstruktion, Realisierung und Installation der Montageanlage verantwortlich und griff dann als Systemintegrator auf am Markt in hoher Qualität verfügbare Anlagen-Komponenten zurück. Diffizile Kunststoffteile unter ReinraumBedingungen zuführen Diese mussten und müssen auf Dauer sowohl den montagetechnischen als auch Reinraum-Anforderungen genügen, weshalb eine ganze Reihe möglicher Lieferanten für Komponenten oder Baugruppen sowie Teilsysteme von vorneherein ausschied, weil sie beispielsweise ihre Produkte nicht auch in Edelstahl liefern konnten. Nicht so die Firma Afag, die als Hersteller von Handling- und Zuführtechnik weltweit einen sehr guten Ruf geniesst und mit einem breiten Programm an Komponenten, Baugruppen und Teilsystemen für die rationelle Montage aufwarten kann. Im vorliegenden Fall war speziell die Zuführtechnik gefragt, denn bei den Bauteilen für die Stechhilfe handelt es sich um kleine, sehr leichte und mit kritischen Konturen versehene Kunststoffteile, die als Schüttgut angeliefert werden. Der Bereich Zuführtechnik bei Afag konnte nach eingehender Analyse der zu fördernden Produkte und Durchsatzmengen einen optimalen Lösungs- vorschlag machen, weil das Liefer- und Leistungsprogramm Zuführtechnik eigentlich auf zwei Säulen ruht. Zum einen ist das die Konstruktion und Herstellung von herkömmlichen Vibrationsförderern mit konventionell gestalteten Schikanen aus Blech, und zum anderen gibt es auch zunächst CAD- konstruierte und dann CAMgefräste Fördertöpfe und Schikanen, die aus verschiedensten Werkstoffen wie Aluminium, Kunststoff oder auch Edelstahl individuell gefertigt werden. Demnach müssen die Afag-Anwendungstechniker und damit die Kunden bzw. Anwender keine Kompromisse eingehen, was sich bezüglich Prozesssicherheit beim Zuführen nur positiv auswirkt und die Wirtschaftlichkeit der gesamten Montage unterstützt. Für die Zuführung der beiden Teile „Trommelgehäuse“ und „Magazinhülse“ , die zusammen die Baugruppe „Magazin oder Drum“ ergeben, entschieden sich die Techniker für bewährte Zuführsysteme auf der Basis von Vibrationsfördertöpfen aus Edelstahlblech und diese wurden mit angepassten Schikanen ebenfalls aus Edelstahlblech ausgerüstet. Die Zuführsysteme und auch im Wendelbereich auf engstem Raum eine 4-bahnige Ausführung realisiert werden konnte. Die Schwierigkeiten lagen u. a. darin, dass nur in eng eingegrenzten Bereichen des Fördertopfes aus Edelstahlblech produktspezifische Anpassungen vorgenommen werden konnten und dass in Bezug auf die Schweissapplikationen zuvor alle durch Schweissarbeiten vorkommenden Eventualitäten eingehend bedacht und gecheckt werden mussten. So galt es zum Beispiel Spannungsrisse zu vermeiden, weil diese im Vibrationsbetrieb nach unbestimmter Zeit zur Zerstörung des Fördertopfes führen würden. Größere Probleme bereitete zunächst auch die Sortierung und Selektierung gleichzeitig auf Bahnen bei engstem Raum sowie weitergehend auf allen 4 Bahnen die identische Fördermenge an Teilen, um an den jeweiligen Entnahme-/ Übergabestationen an das MontageHandling die gleichmässige Bereitstellung der Teile sicherzustellen, was wiederum den Ausstoss der Baugruppe „Magazin oder Drum“ wesentlich beeinflusst. Um eventuellen Instabilitäten und um Un- Detailausschnitt des Topfes für das Trommelgehäuse von Afag und die Anlage des Montagemaschinen-Hersteller funktionieren so gut und zuverlässig, dass auch das eingangs erwähnte Folgeprojekt mit denselben Lieferanten realisiert wurde. Demnach sind heute zwei Montageanlagen im Einsatz und in diesen führen sowohl 2- als auch 4-bahnige Vibrationsfördersysteme die Bauteile kontinuierlich zu. wuchten vorzubeugen, wurden Streben eingebaut und an bestimmten Positionen exakt berechnete Gegengewichte genau platziert. Reproduzierbarer Produkt-Ausstoss dank mehrbahniger Teile-Zuführung Wie schon angedeutet gestaltete sich die Auslegung der Fördertöpfe und der Schikanen nicht ganz einfach, weil trotz der kritischen Beschaffenheit der Kunststoffteile eine relativ hohe Förderleistung und auch die gebotene Prozesssicherheit gewährleistet sein muss. Bei der zuerst gelieferten Anlage ist für die Magazinhülse ein 2-bahniger Vibrationsförderer im Einsatz und dieser bringt pro Minute bis zu 120 Bauteile lageorientiert und positionsgenau an die Entnahme- bzw. Übergabestation. Die jüngst gelieferte Anlage ist mit einem 4-bahnigen Vibrationsförderern ausgerüstet und dieser schafft pro Minute ebenfalls 120 Teile. Das zweite gelieferte Förder- und Zuführsystem zeigt in besonderem Maße die Lösungskompetenz von Afag in der Zuführung von Montage-Bauteilen auf, weil hier im Fördertopf Afagazette I Kundenmagazin I Ausgabe 2007 K u n d e n m a g a z i n I A u s g a b e 2 0 0 7 I n d i v i d u e l l e M o n t a g e a u f g ab e n wirtschaftlich lösen Rationeller Auf- und Umbau von Montageanlagen mittels StandardHandling-Modulen und ZuführtechnikTeilsystemen Wie so oft beißen auch in der industriellen Produktion den Letzten die Hunde, sprich in der Montageabteilung kumulieren sämtliche Probleme, die aus einer Vielfalt von Anforderungen wie breiter Produktpalette, kleinerer Chargengrößen, permanenten Änderungen, AuslastungsSchwankungen, lückenhafter Teileversorgung auf Grund von Liefer-Engpässen und ähnliches mehr resultieren. Eigentlich kommt jedoch dem “Vorletzten“ in der Prozesskette eine Art Schlüsselstellung zu, nämlich der hauseigenen Abteilung Betriebsmittel- und Vorrichtungsbau oder eben dem externen Lieferanten der entsprechenden (Montage)Einrichtungen. Denn erst wenn im Vorfeld alle Probleme im Detail geklärt und wenn die Stückzahlen geplant bzw. der Kapazitätsbedarf bekannt sind, kann der interne/externe Lieferant den Montageeinrichtungen quasi den letzten Schliff verpassen. Das allerdings hat dann schnell zu gehen, denn schnelles Time-to-market bzw. schnelles Reagieren auf die Änderungswünsche der Endkunden und sofortige Lieferfähigkeit stellen am Ende bares Geld dar. Taucht die Frage auf, wie denn die Wünsche der Produktions-/Montageabteilungen unter dem Termin- und vor allem dem hohen Kostendruck schnell erfüllt werden können, wobei sich diese zentrale Frage in der Praxis sowohl der hauseigenen Abteilung als auch dem externen Montagetechnik-Lieferer stellt. Wer weiß das besser als Dipl.-Ing. Norbert Stöcken, Leiter Betriebsmittelkonstruktion bei der Firma Danfoss Compressors GmbH in Flensburg, einem der weltweit größten Hersteller von Kompressoren für Kühlschränke und ähnliche Haushaltsgeräte. Allein in diesem Geschäftsbereich sind an 3 Standorten in Deutschland (Flensburg), Slowenien und in der Slowakei rund 3.500 Personen beschäftigt, die pro Jahr einige Millionen Kompressoren herstellen. von Afag als komplett installiert und montagefertig gelieferte Zuführsystem als Teil-System der Danfoss-Anlage auch komplette, anbaufertige Teilsysteme zum Zuführen von Montage-Elementen. In diesem Bereich zählt die Firma Afag zu den langjährigen und bewährten Lieferanten. Afag bietet den Konstrukteuren und Anwendern eine breite Palette an pneumatischen und elektrischen Handlingmodulen sowie montagefertige Baugruppen und komplette Systeme für die zuverlässige Teile-Zuführung. Darüber hinaus ist man bei Afag in der Lage, durch die spezielle innovative Gestaltung und Fertigung der Zuführteile-Fördertechnik dem Kunden prozesssichere Komplettlösungen zu offerieren und ihm damit einen Teil seiner Probleme abzunehmen. Im Hause Danfoss-Flensburg führt Norbert Stöcken dafür ein eindrucksvolles Beispiel an, bei dem es um den Um- und Ausbau eines in die Jahre gekommenen RundtaktMontagesystems für Kompressor-Baugruppen ging. Module und Teilsysteme vereinfachen Konstruktion, Aufbau und Umrüstung Die Aufgabe bestand darin, die aus dem Werk Mexiko zurückgeführte RundtaktMontageanlage für die Serienproduktion in Deutschland auf Vordermann zu bringen und gleichzeitig einen hohen Ratio- Handlingeinheit zur Lage-Orientierung des Bauteils an der Übergabe- Schnittstelle vom Zuführsystem zur elektrischen Transfer-Portalachse Veränderte Anforderungen im Betriebsmittel-, Vorrichtungs- und Montageanlagenbau Um die Wirtschaftlichkeit im selten einfachen Sondermaschinen- und Vorrichtungsbau darstellen und dem Termindruck begegnen zu können, setzt man im Betriebsmittelbau bei Danfoss für die Realisierung etwa von Montageanlagen bevorzugt auf qualitativ hochwertige, am Markt verfügbare Standard-Komponenten, beispielsweise Handling-Module oder Afagazette I Effekt zu erzielen. Gesagt getan, Norbert Stöcken und seine Konstrukteure entschlossen sich zur Radikalkur und planten den Anbau eines zentralen Teile-Zuführsystems, wodurch eine Person für die Beschickung der Anlage mit Montageteilen eingespart werden sollte. Des Weiteren sollte das Teile- und Baugruppen-Handling zwischen den einzelnen Montagestationen und für die Ausgabe der IO-/NIOBaugruppen automatisiert werden, wofür man weitere Handling-Komponenten benötigte. Bezüglich der zentralisierten K u n d e n m a g a z i n I A u s g a b e 2 0 0 7 Teile-Zuführung wählten Stöcken und Kollegen eine von Afag vorgeschlagene 3-fach Variante, bei der auf einer gemeinsamen Plattform drei verschiedene Fördertöpfe und die zugehörigen Zuführschienen installiert sind. Die gesamte Zuführ-Einheit wurde bei Afag konzipiert, aufgebaut und getestet und dann der Abteilung Betriebsmittelbau von Danfoss als anbaufertiges Teil-System zugeliefert. Ähnlich sah es bei den erwähnten Handling-Einheiten aus, denn auch hier wurden unterschiedlichste Handling-Module zu anbaufertigen Handlingsystemen zusammengebaut und als komplette Einheiten angeliefert. Mit Standard-Komponenten termingerecht und Kosten günstig zu pragmatischen Lösungen Durch die Lageorientierung der Bauteile mittels dem in die Zuführstation integrierten pneumatischen Handlinggerät wird sichergestellt, dass die Bauteile vom elektrischen Portalhandlingsystem einfach und sicher aufgenommen und zusammen mit den beiden anderen Bauteilen in die Aufnahmen auf den Werkstückträgern des Rundtakt-Schalttellers transferiert werden können. Das elektrische Portalhandlingsystem ist dafür mit einem Kompaktschlitten und 3 Parallelgreifern ausgerüstet. Durch die analog zu den Auf- und Absetzpositionen angeordneten drei Parallelgreifer ist es möglich, die Bauteile in einem Zyklus flexibel und doch reproduzierbar exakt zu transferieren. Nach Beendigung der im Rundtakt stattfindenden Montage- und Prüfvorgänge gelangt die fertige Baugruppe in die Entnahme-Station, aus der das pneumatische Portalhandling, das mit einem Kompaktschlitten und einer Drehgreifer-Kombination ausgestattet ist, die Baugruppe entnimmt und nach IO-/ NIOKlassifizierung auf dem entsprechenden Förderband ablegt. Sämtliche Komponenten für das Teile-Zuführsystem und das Teile-/Baugruppen-Handling stammen aus dem Afag-Katalog. Norbert Stöcken vom Betriebsmittelbau und die Kollegen in der Endmontage zeigen sich mit der Hybrid-Lösung aus „alter“ Basis und „neuer“ Automatisierung sehr zufrieden. Die Montage-Taktzeit beläuft sich jetzt auf schnelle 9,5 Sekunden pro Baugruppe, es konnte wie geplant eine Person eingespart werden, und seitens der Handlingsysteme ist sogar noch ein Zeitpolster vorhanden, wodurch sich der Ausstoß bei Bedarf noch weiter erhöhen ließe. Afag in der Pharma- und M e d i z i n - Te c h n i k Der wachsende Bedarf an Pharmazeutika und Medizinprodukten, die durch Ärzte oder auch selbst verabreicht werden können, erfordert einen konsequenten Wandel von der Individual- zur industriellen Serienproduktion. Entsprechend hoch sind die Zusatz-Anforderungen an die Produktionsstätten und -einrichtungen, die ausschließlich in Reinräumen angesiedelt sind. Zu den detaillierten Vorgaben, hinsichtlich der Verwendung spezieller, reinigungsfreundlicher, abriebfester sowie die Inhaltsstoffe abweisender Materialien, wie Edelstahl, Kunststoffe und beschichtete/lackierte Metalle, kommt hinzu, dass auch die verwendeten Maschinenelemente und Antriebskomponenten diesen Vorgaben in vollem Umfang entsprechen müssen. Für die Hersteller von Automatisierungseinrichtungen bedeutet dies, sich neue Kompetenzen und ein anders gelagertes Know how aneignen zu müssen. Das international tätige Unternehmen Afag hat diese Kompetenz und auch das spezifische Know how. Basierend auf einem breiten Erfahrungsschatz in der Automatisierung von Mikrotechnik- und Feinwerktechnik-Montage, wurden bereits in den letzten Jahren auch zahlreiche Montagemaschinen und Produktionsstrecken für die Kanülen- und Einwegspritzen- sowie Drucksprüherproduktion mit hochwertigen Handlingmodulen, Zuführeinrichtungen und Detaillösungen ausgerüstet. Für die Auslegung und den Aufbau von speziell für die Pharma- und Medizin- oder auch die Lebensmittelproduktion zugelassenen Handlingmodule und Zuführeinrichtungen kann der Kunde aus einem breiten StandardProgramm an Komponenten und Teilsystemen wählen. Die Komponenten sind in der Regel aus Edelstahl (rostfreier Stahl), aus Delrin, aus oberflächenbehandeltem (eloxiert/lackiert/ pulverbeschichtet) Aluminium oder hochwertigen technischen Kunststoff gefertigt. Je nach Einsatzzweck und Kontakt, sind die inneren und äußeren Kontaktflächen der EdelstahlBauteile, wie zum Beispiel Sortiertöpfe, einem aufwändigen Oberflächenfinish unterzogen oder glanzpoliert. Bei der Konstruktion und Fertigung sowie beim Zusammenbau werden scharfe Kanten und Schmutznester grundsätzlich vermieden. Des Weiteren sind anzubauende Komponenten leicht zu demontieren und zu reinigen. Zum Verbinden der Komponenten werden Schrauben und Scheiben aus Edelstahl oder aus Kunststoff verwendet. Abwaschbare Schallisolationen und nach Schutzart IP 54 gekapselte Steuerungen sind genauso selbstverständlich wie die Verwendung von EdelstahlSchnellverschlüssen zum raschen Entfernen von Abdeckungen ohne Werkzeug. ein Ausschnitt aus einem Sortiertopf: Verarbeitungsqualität auf höchstem Niveau 3 K u n d e n m a g a z i n komplett von Afag CAD-konstruierten und CAM-gefrästen Fördertopf aus Kunststoff plus Krampen- spezifisch angefertigter Schikane aus Stahl Zuführtechnik I A u s g a b e so die Anwender objektiv beraten und optimal beliefern kann. Die konventionelle Zuführ-Technologie basiert auf der herkömmlichen Konstruktion und Herstellung von Vibrations-Fördertöpfen und Schikanen aus Blechen. Die innovative Alternative dazu besteht aus zunächst CAD-konstruierten und dann CAM-gefrästen Fördertöpfen und Schikanen aus verschiedensten Werkstoffen wie Werkzeug- oder Edelstahl. Wurden die Zuführsysteme, bestehend aus Fördertöpfen und Linearförderern, früher bei smb selbst entwickelt und hergestellt, was einen ziemlichen Engineering- und Produktionsaufwand mit sich brachte, so werden heute vorwiegend Afag-Zuführsysteme eingesetzt. Bis dahin war es aber ein recht steiniger Weg, denn als sich Kai Hasselkuss und Thomas Walter auf die Suche nach einem geeigneten Lieferanten begaben, kassierten sie zunächst eine um die andere Absage. Dazu meinte Kai Hasselkuss: „80% der von uns ausgesuchten potenziellen Zuführtechnik-Lieferanten zuckten beim Anblick der kleinen Reissverschlussteile zusammen und erklärten sich außerstande bzw. als nicht lieferfähig. Die Afag-Techniker jedoch hatten mit den CAD-/CAM-gefertigten Präzisions-Fördertöpfen eine ideale Lösung parat, die nur noch an unserer speziellen Anforderungen angepasst werden musste“. 2 0 0 7 Leistungsfähige Präzisions-Zuführtechnik für diffizile Reissverschluss-Bauteile Thomas Walter führte dazu aus: „Ausgehend von den geforderten Produktionsleistungen der unterschiedlichsten und zahlreichen Kunden müssen die Reissverschluss-Hersteller flexible und hoch produktive Maschinen einsetzen. Im Klartext heißt das für ein Zuführsystem von Afag, pro Minute zum Beispiel bis zu 800 Stück Präzisionskrampen vereinzeln, lagerichtig orientieren und positionsgenau zuführen zu müssen. Klemmt eine Krampe, steht die ganze Produktion still. Für unsere Kunden, die in 46 Ländern auf der ganzen Welt verteilt und einem scharfen Wettbewerb unterworfen sind, bedeutet das eine ziemliche Katastrophe, weshalb wir von vorneherein auf höchste Langzeit-Präzision und Zuverlässigkeit bei den eigenen und natürlich auch bei den zugelieferten Systemkomponenten setzen müssen. Wann immer es notwendig ist, bauen wir Afag-Zuführtechnik ein und wissen uns damit auf der sicheren Seite“. Abschliessend sagte Thomas Walter: „Die Afag-Zuführsysteme bieten als eine kompakte Einheit die ideale Antriebs- und Fördertopf-Kombination. Mit dieser Kombination sind wir sehr zufrieden, weil über alle Bereiche des sich durch Zugabe bzw. Entnahme verändernden Lastgewichts im Fördertopf eine konstante Förderleistung gegeben ist. der anderen Art Dem Zuführen von Bauteilen kommt im Prozess der automatisierten Montage seit jeher eine Schlüsselrolle zu. Störungen beim Zuführen mehr oder weniger kritischer Teile beeinflussen die gesamte Produktivität und damit natürlich auch die Wirtschaftlichkeit. Folgerichtig gilt es der Zuführtechnik besondere Aufmerksamkeit zu widmen, wobei es im vorliegenden Fall um ein ganz spezielles Zuführteil geht ... „Maschinen für die Welt des Reissverschlusses“ – so einfach und doch treffend bezeichnet die Firma smb-Spezialmaschinenbau GmbH aus Stuttgart ihr Betätigungsfeld, das sich zunächst so gar nicht nach Hightech anhört. Doch weit gefehlt, denn was die 13 hoch qualifizierten Tüftler pro Jahr so an die 100 Mal auf die Beine stellen, ist Hightech pur. Gibt es schon bei den Reissverschluss-Typen rein mechanisch betrachtet große Unterschiede, so kommen in jeder Typenreihe nochmals eine ganze Anzahl von Größen und Ausführungs-Varianten hinzu. Doch damit der Schwierigkeiten bei der Herstellung von Reissverschlüssen noch nicht genug, denn die Produktion läuft unter Hochdruck ab, und das bedeutet beispielsweise, dass ein Einzelkrampen-Stanzautomat pro Stunde 90.000 Krampen, oder das ein Einzelkrampen-Aufsetzautomat pro Stunde 90 Meter Einzelkette herstellt. Bei den standardisierten Metallkettenautomaten geht das alles noch schneller vonstatten, nämlich dergestalt, dass ein solcher Automat in der Stunde einige Hundert Meter Doppelkette produziert und zwar qualitativ so gut, dass der Reissverschluss auch nach x-facher Betätigung und harten Belastungen immer noch perfekt und exakt funktioniert. Doch damit der Herausforderungen immer noch nicht genug, denn die einzelnen Krampen sind nur wenige Millimeter klein, wiegen ein paar Milligramm (z. B. 300 Stück = 9,7 g) und sind eigentlich gar nicht vernünftig zu handhaben, weshalb man sich schon fragen muss, wie aus unzähligen Krampen am Ende ein designtes und belastbares Qualitätsprodukt entsteht. System-Know-how meets Special-Know-how ein so genannter Metall-EinzelkrampenReissverschluss, bestehend aus (Krampen-)Kette, Anfangsteile, Schieber, Endteile, Schneiden 4 Und hier nun schlägt die Stunde der Ingenieure, Feinwerktechniker, Werkzeugmacher und Industriemechaniker von smb, denn diese verfügen über das Know-how und die Erfahrung von über 35 Jahren Sondermaschinenbau für die Reissverschlussproduktion. Gleichzeitig schlägt aber auch die Stunde kompetenter Zulieferer oder besser von TechnologieZulieferern wie der Firma Afag, einem bekannten und anerkannten Spezialisten für die Entwicklung und Herstellung von Handling-Modulen und Zuführtechnik im Bereich Montage- und Produktionsautomatisierung. Im Fall smb kommt vor allen Dingen das Know-how im Bereich Zuführtechnik zum Tragen, weil Afag hier als einziger Hersteller auf zwei verschiedene Technologien zurückgreifen und mehrere Grundgeräte für Einzelkrampen-Aufsetzautomaten, im oberen Bereich sind die als montagefertige Einheiten angelieferten Afag-Zuführsysteme zu sehen :UFàHREND !FAGSTEHTFàR4ECHNOLOGIE FàHRERSCHAFTINDER:UFàHR TECHNIKFàRTECHNISCHE+OM PETENZàBERLEGENE3YSTEMLÚSUNGEN UNDDIEEINZIGARTIGE:UVERLÊSSIGKEITDESFàHRENDEN !NBIETERSINNOVATIVER(ANDLINGUND:UFàHRTECHNIK WWWAFAGCOM Afagazette I Kundenmagazin I Ausgabe 2007 K u n d e n m a g a z i n I A u s g a b e 2 0 0 7 „ H y br i d - Ha n d l i n g “ i n M o n tag e s y s t e m e n Montagemaschinen und Produktionssysteme werden heute nach ganz anderen Kriterien konzipiert und beschafft als früher. Gefordert sind u. a., neben hohem Ausstoß sowie hoher Anwendungs- und NutzungsFlexibilität, vor allem auch geringstmögliches Investment, maximale technische Verfügbarkeit und schnelle Realisierung. Dass darüber die Produkte-Qualität, ausgehend von der Prozesssicherheit, trotz verstärkter Integration von Prozessen, nicht vernachlässigt werden darf, versteht sich wohl von selbst. Der klassische Sondermaschinenbau ist tot – es lebe der innovative Sondermaschinenbau! So ungefähr lässt sich die aktuelle Situation bei den Herstellern von Montagemaschinen und Produktionseinrichtungen charakterisieren, natürlich eingeschlossen die entsprechenden Betriebsmittel- und Vorrichtungsbau-Abteilungen in Produktionsunternehmen. Wurden im Sondermaschinenbau früher so gut wie alle Bauteile, Komponenten und Baugruppen selbst gefertigt, so wäre das heute a.) nicht mehr bezahlbar und b.) auch gar nicht mehr notwendig. Denn es gibt am Markt einbaufertige Maschinenelemente und Baugruppen in hoher Qualität. Von der Eigenfertigung hin zu hochwertigen Zulieferprodukten Ein äußerst wichtiger Bereich in Montageund Produktionsmaschinen sind pneumatische und elektrische Handlinggeräte zum Beschicken, Positionieren und Platzieren sowie Entnehmen und Weitergeben von Montageteilen, Werkstücken oder Montagebaugruppen. Solche Geräte, bzw. die Linear-, Hub-, Schwenk- Rotations- und Greifmodule dafür, sind gegenüber früher heute zumeist standardisiert. Aus wenigen Einzelmodulen lassen sich damit angepasste zwei- und mehrachsige Handhabungsgeräte oder Handlingsysteme erstellen. Doch manche Anbieter gehen noch einen oder gar mehrere Schritte weiter und unterstützen die Hersteller von Montage- und Produktionsmaschinen nicht nur durch standardisierte Module. Von diesen Vorteilen, von der sprichwörtlichen Langzeit-Präzision der „Roten Module“ sowie von der offerierten konstruktiven Unterstützung ließ sich auch der Schweizer Automotive-Zulieferer Mühlemann AG in Biberist überzeugen, als es um den Aufbau eines Hochleistungs-Montagesystems für eine elektromechanische Steckerbaugruppe ging. Der hauseigene Betriebsmittel- und Vorrichtungsbau favorisierte eine Rundtaktanlage mit diversen voll integrierten Handling-, Füge-, Prozess- und Prüfstationen und informierte sich am Markt über entsprechend qualitativ geeignete Systemkomponenten. Als besondere Herausforderungen stellten sich die zum Teil sehr verschiedenen Prozess-Detaillösungen dar, weil hier je nach Handhabungsaufgabe völlig unterschiedliche Zeitabläufe, Genauigkeiten und Umsetzoperationen zu bewältigen sind. Darüber hinaus laufen auf der Rundtaktanlage innerhalb der Produktfamilie unterschiedliche Typen, so dass die Handlingsysteme entsprechend flexibel agieren bzw. ohne großen Aufwand umgerüstet werden müssen. Individuelle Handling-Lösungen aus dem Standard-Baukasten Aufbau einer Prüfstation für Steckverbinder; das hochdynamische und sehr präzise elektrische Linearmodul positioniert den Prüfkopf in verschiedenen Prüfstellungen und im Handlingzyklus „schnell-langsam-schnell Die Anwendungs-Techniker von Afag konnten auch hier eine perfekte Lösung aus dem Standard-Baukasten bieten, nämlich indem sie die Kombination aus pneumatischen und elektrischen Handlingmodulen vorschlugen. Die bereits erwähnte garantierte Kompatibilität der pneumatischen und elektrischen Module erweist sich auch hier als ideal. Denn somit ist es möglich, zum Beispiel einen Prüfkopf für die elektrische Prüfung, oder für Funktionstests, entsprechend der verschiedenen Baugruppen-Konfigurationen, individuell und schnell in acht verschiedene (mögliche) Positionen zu bringen. Während die Grund-Positionierung „Kontakte der Stecker-Baugruppe zum Prüfkopf“ mittels programmiertem elektrischem Handlingmodul vorgenommen wird, erfolgen die Hub-/Senk-Bewegungen des Prüfkopfs für den elektrischen Prüfkontakt über ein pneumatisches Handlingmodul. Allerdings gibt es auch eine Prüfstation, in der keine elektrische Prüfung stattfindet, sondern die Stiftlängen vermessen werden. Mit einem 2OTHÊLTLÊNGER 7ENNDIE0RODUKTIONàBER *AHRZEHNTELÊUFTUNDLÊUFT UNDLÊUFTSIEHTMANROT$AS 2OTDERWELTWEITBEWÊHRTEN PNEUMATISCHEN(ANDLINGMODULEVON!FAG DEMFàHRENDEN!NBIETERINNOVATIVER(AND LINGUND:UFàHRTECHNIK pneumatischer CS-Compactschlitten im Einsatz als Portal, das zur Positionierung (in den beiden Endlagen...) einer Prüfkamera dient elektrischen Hubmodul ließ sich dieses Problem elegant lösen, denn das elektrische Handlingmodul fungiert hier gleichzeitig quasi als „Messsystem“. Doch damit der Herausforderungen für den Vorrichtungsbau von Mühlemann AG noch nicht genug, denn die vergleichsweise WWWAFAGCOM Afagazette I K u n d e n m a g a z i n I A u s g a b e 2 0 0 7 Kombination elektrisches Linearmodul (Portalachse) mit pneumatischem Drehmodul sowie Greifermodul zum Beund Entladen des Rundtisches klein bauenden Stecker verlangen für die Montage der entsprechend kleinen Bauteile nach einerseits präzisen und hochleistungsfähigen und andererseits auch nach entsprechend kompakten Handlingmodulen. Und wieder stellte sich die besagte Modul-Kompatibilität als Lösungsbasis dar, denn mit dem standardisierten Lochraster von Afag konnten die pneumatischen und elektrischen Linear-, Hub-, Rotations- und Greifmodule aller Baureihen nicht nur mit ihresgleichen, sondern ganz einfach auch mit den hochpräzisen und äußerst kompakten CS-Modulen kombiniert werden. Pneumatische und elektrische Handlingmodule nach Bedarf zum „Hybrid-Handling“ kombiniert Mit denen ist auch unter beengten Platzverhältnissen hochpräzises Teile- und Baugruppen-Handling realisierbar, so dass die Handlingsysteme für die Rundtakt-Montageanlage von Mühlemann AG bis auf die teilespezifische Anpassung der Greiferbacken aus Standard-Komponenten von Afag erstellt werden konnten. In Kombination mit weiteren Standard-Modulen ist festzuhalten, dass die Rundtakt-Montageanlage zu einem ganz erheblichen Teil aus am Markt erhältlichen Komponenten und Baugruppen besteht. Was sich zum einen in Bezug auf die Kosten und zum anderen hinsichtlich Realisierungs-Zeitraum äußerst postiv auswirkte. Nicht unerwähnt bleiben sollte auch, dass die sofortige Verfügbarkeit der StandardHandlingmodule zur weiteren Kostendämpfung beiträgt, weil die schnelle Verfügbarkeit die Kapitalbindung reduziert und die Module erst dann angeliefert werden, wenn der Anlagenaufbau beginnt. Da auch den Anlagen-Konstrukteuren von Mühlemann AG die Daten für ihre CAD-Konstruktion schon frühzeitig zur Verfügung standen, und weil die Afag-Anwendungstechniker ebenfalls schon früh in die Lösungsfindung einbezogen waren und konstruktive Hilfe vermitteln konnten, ließ sich die Rundtakt-Montageanlage auch termingerecht und kostengünstig erstellen. 5 K u n d e n m a g a z i n I A u s g a b e 2 0 0 7 P ra k t i z i e r t e Zuführ-Flexibilität Zuführeinheiten auf Basis eines modularen Konzepts und standardisierter Komponenten realisieren, und dabei für mehr Performance und Flexibilität beim Sortieren, Ausrichten, Vereinzeln, und Zuführen unterschiedlichster Montage-Bauteile sorgen – was lange als nicht wirtschaftlich realisierbar galt, steht den Konstrukteuren und Anwendern von Produktions- und Montageanlagen längst praktisch zur Verfügung. Gesamtansicht einer Comet-Anlage Mit modular konzipierten Handling- und Zuführtechnik-Lösungen, die weitestgehend auf der Basis von standardisierten Handling-Komponenten und Zuführeinheiten entstehen, setzt der Schweizer Hersteller Afag, im Bereich der Produktions- und Montage-Automatisierung seit vielen Jahren Maßstäbe. Ob einzelne Handlingmodule oder mehrachsige Handlingsysteme, ob Vibrationsförderer in konventioneller Bauweise mit Fördertöpfen aus Blech oder innovative CAD-konstruierte und CAM-gefertige Fördertöpfe aus Kunststoff sowie auch komplette Zuführ-Stationen, die dann nur noch in eine Montageanlage integriert werden müssen, das Handling- und Zuführtechnik-Programm von Afag wird dank seiner Modularität so gut wie allen Anforderungen gerecht. Den Anforderungen der Anlagenbauer oder Systemintegratoren sowie der Anwender nach schnelleren Anlagen-Realisierungszeiten und geringerem Investment folgend, hat Afag mit der Zuführeinheit „Saturn“ schon vor Jahren eine integrationsfähige „Stations-Lösung“ in Form eines kompletten Teilsystems entwickelt, die sich bis heute als sehr erfolgreich erweist. Um den Kunden und Anwendern künftig noch mehr Leistung und Flexibilität bieten zu können, wurde nun neu das Komplett-Zuführsystem „Comet“ entwickelt, das seinen Vorgänger in punkto Leistung, Flexibilität und Qualität weit übertrifft, und das bei einfacher Programmierung und Bedienung. Das Konzept des Komplett-Zuführsystems Comet basiert auf der kontinuierlichen Abnahme von Montage-Bauteile von einem LinearFörderband, wobei die Losgröße keine Rolle spielt. Die Montageteile werden sortiert, ausgerichtet, vereinzelt und dann exakt positioniert zugeführt bzw. gefügt, wie es die Abnahme-/Übergabesituation im Einzelnen verlangt. Um eine maximale Nutzung- und Anwendungs-Flexibilität 6 zu gewährleisten, geschieht die SystemProgrammierung für jeweils neue oder zusätzliche Montageteile im Teach-in-Verfahren. Mit Standard-Komponenten zu individuellen Zuführlösungen Die flexible Zuführtechnik-Zelle Comet hat als Basis eine geschlossene Grundeinheit mit Sicherheitsverkleidung. Des Weiteren besteht sie je nach Produkt-Anforderungen aus einem oder zwei Sortiertöpfen, einer oder zwei Nachfüllvorrichtungen, einem Abnahme-Förderband, einem oder zwei Rückführ-Förderbänder, einem Linearrobotersystem, kombiniert aus drei elektrischen Linearachsen (X, Y, Z) ergänzt durch einen produktspezifischen oder auch multifunktionalen elektrischen Greifer, einem Bildverarbeitungsystem mit Kamera sowie der Steuerung und Software. Als Herzstücke der Zelle oder genauer des hier angewandten Prinzips „Conveyer Tracking“ (Abgreifen der Montageteile ab laufendem Abnahme-Förderband) sind das Linearroboter- und das Bildverarbeitungssystem anzusehen. Das Conveyer Tracking ermöglicht einen konstanten Taktzyklus, so dass die kontinuierliche Versorgung der Abnahmestation bzw. des Montagesystems gewährleistet ist. Die Pick- bzw. Ausbringungsleistung ist bis 60 Stück pro Minute und darüber hinaus können in einer Zelle eine oder auch zwei Zuführeinheiten installiert werden. Der modulare Aufbau erlaubt die individuelle Ausführung für verschiedenste Aufgabenstellungen innerhalb einer Bauteile-Familie. Die Bewegungsabläufe des Linearroboters werden in den Hauptachsen X, Y, Z wie erwähnt mit elektrischen Achsen realisiert und sind somit frei programmierbar. Sowohl der Roboter als auch das Visionsystem und die Bandverfolgung werden zentral mittels eines leistungsfähigen Controllers gesteuert, welcher außerdem die schon erwähnte einfache Teile-Programmierung per Teach-in erlaubt. Die automatische Rückführung von nicht ausgelesenen oder auch mit Fehlern behafteten Montageteilen hilft Störungen zu vermeiden, so dass auch verschiedenste Bauteile mit hoher Prozesssicherheit zugeführt werden. Die Zuführeinheit Comet weist mit 1.400 x 1.400 x 1.800 mm (L x B x H) kompakte Abmessungen auf und lässt sich problemlos in den Materialfluss des Montagesystems integrieren. Je nach Auslegung und 1- oder 2-bahniger Ausführung variieren die Zellen in Länge und Breite, jedoch bleiben die standardisierten Basis-Komponenten ein und dieselben. Umrüstungen gehen einfach und schnell vonstatten, nämlich durch Austausch des Greifersystems und des Arbeitsprogramms. Mit der Investition in ein solches „ZuführGrundsystem“, das in der Philosophie einem Universal-Bearbeitungszentrum zur Herstellung verschiedenster Metallwerkstücke nicht unähnlich ist, erhält der Anwender eine sehr hohe Nutzungs-Flexibilität sowie Investitions-Sicherheit. Detailansicht Linearroboter mit Greifer Eine kleine Bewährungsprobe, aber keine echte Herausforderung ... Von all diesen Vorteilen liess sich auch die norwegische Firma Kongsberg Automotive überzeugen, als es um eine Montageanlage für unterschiedlichste O-Ringe ging. Für die kontinuierliche Zuführung von 17 verschiedenen O-Ringen, die einen Durchmesserbereich von 3 und bis 17 mm haben und vollautomatisch zugeführt und montiert werden sollen, suchte man nach einer entsprechend flexiblen Fördertopfauslauf Zuführlösung. Nach eingehender Analyse und Beratung durch den Afag-Vertriebspartner vor Ort, Jarle Zetterstrom von Stang Maskin AS in Billingstad, fiel die Entscheidung zugunsten einer Zuführeinheit Comet von Afag. Als weitere Vorgabe sollten pro Minute ca. 33 O-Ringe sicher zugeführt werden, um die Leistungen der Montageanlage nicht einzuschränken. Die von Afag gelieferte Zuführeinheit weist zwei Sortiertöpfe auf, so dass Hauptzeit- parallel umgerüstet werden Afagazette I kann. Während der eine Fördertopf in Betrieb ist, wird der zweite Fördertopf mit einem anderen O-Ring-Typ befüllt und in Wartestellung gesetzt. Da der eingesetzte elektrische 3-Backen-Greifer alle O-Ringe von 3 bis 17 mm Durchmesser aufnehmen kann, ist hier keine Umrüstung erforderlich. Der Ablauf beim Zuführen gestaltet sich wie folgt: Die O-Ringe werden per Sortiertopf auf das Förderband transportiert. Das Bildverarbeitungssystem erkennt mittels Kamera den Typ und die Lage des jeweiligen O-Rings. Die ermittelten und ausgewerteten Daten bringen über den 3-Achsen-Linearroboter den Greifer über dem laufenden Band in Aufnahmeposition. Der Greifer holt sich den O-Ring ab, der Linearroboter verfährt in die Absetzposition und legt dort den O-Ring in eine spezielle Aufnahme. O-Ringe, die sich auf dem Förderband befinden und nicht aufgenommen werden, gelangen über ein Rückführband wieder in den Sortiertopf. Die Steuerung des Linearroboters und des Zuführsysteme sowie die Bandverfolgung erfolgen über einen Roboter-Controller. Zur einfachen Bedienung der Anlage ist ein herkömmlicher Industrierechner mit Flachbildschirm installiert. Mit der Zuführeinheit Comet verfügt der Kunde Kongsberg Automotive über ein langfristig und flexibel nutzbares Grundsystem, das sehr schnell und einfach sowie kostengünstig auch für ganz andere Einsatzfälle sprich Montage-Komponenten umgerüstet werden kann. Kundenmagazin I Ausgabe 2007 K u n d e n m a g a z i n I A u s g a b e 2 0 0 7 R a t i o n e l l - f l e x i b l e Var i a n t e n m o n t a g e Der Begriff oder besser das Zauberwort Flexibilität geistert seit vielen Jahren durch alle Produktions- und Montagehallen. Doch was damit in der Praxis tatsächlich gemeint ist, nämlich Produktions- oder Montage-Flexibilität, Auslegungs- und Gestaltungs-Flexibilität, Nutzungs- und AnwendungsFlexibilität, oder Rüst-, Umrüst- und Wiederverwendungs-Flexibilität, interpretiert wiederum jeder höchst flexibel für sich selbst aus. Mit der Alternative „elektrische Handlingmodule“ stehen nunmehr standardisierte Montageanlagen-Komponenten zur Verfügung stehen, die sich, im Gegensatz zu pneumatisch-mechanischen Handlingmodulen, ohne mechanische Umrüstungen (bis auf die Greifer...) durch einfaches Programmieren neuen Aufgaben anpassen. X-Y-Z-Handlingsystem mit zwei für Kreuzaufbauten optimierten LME Linearmodulen; im Vordergrund ist ein Vibrationsförderer AFAG zum Zuführen von Montage-Kleinteilen installiert Umdenken erforderlich ... Doch damit der praktischen Vorteile noch lange nicht genug, denn elektrische Module werden als montagefertige Baugruppen geliefert, sind auf Grund ihrer standardisierten Abmessungen und technischen Daten schnell und einfach in Anlagen-Konstruktionen zu integrieren, und vor allem auch steuerungs- und softwaretechnisch problemlos einzubinden. Wer weiß das besser als die Handling-Spezialisten der Firma AFAG, den Erfindern der „Roten Module“, die schon vor einigen Jahren elektrische Handlingmodule entwickelten und damit den Herstellern von Montageanlagen oder auch den Anwendern ganz neue Anlagenbau-Möglichkeiten eröffneten. Mit standardisierten Automatisierungs-Bausteinen wie den elektrischen Handlingmodulen LME (Linearmodul), ZME (Z-Achsen-Hub-/Senkmodul), PME (Portalmodul) sowie freien Kombinationen von elektrischen PME-, LME- und ZME-Modulen plus pneumatischen Greif- und Rotationsmodulen (GM und RM) können aus dem Baukasten Pick-and-Place- sowie Koordinaten- oder auch Portal-Handlingsysteme aufgebaut werden. Von all diesen Vorteilen ließ sich auch die Firma Siemens AG, Geschäftsbereich Automation and Drives, Werk Amberg, überzeugen, als für die flexible Variantenmontage von Magnetpaketen im Geschäftsgebiet Low-Voltage Controls and Distribution, Geschäftszweig ControlComponents, eine entsprechend flexible Montageanlagen-Lösung gesucht wurde. Dazu sagte Johann Hofrichter, zuständiger Projektleiter der Abteilung Manufacturing Equipment Amberg, hauseigener Hersteller Produktions- und Montagetechnik-Systeme: „Wir bekamen die Aufgabe, für die Magnetpaketmontage eine hochflexible und dabei hocheffiziente Anlage zu bauen, die neben einer breiten Variantenvielfalt auch schnell auf wechselnde Stückzahlen und Auftrags-Prioritäten umgestellt werden kann. Wir wählten erstmals dafür ein Modulkonzept und ordneten den Modulen, entsprechend der Montageprozessfolge, die Funktions-Einheiten zu, die sich künftig entweder austauschen oder 2OTISTSCHNELLER 7ENNKOMPLEXE6ORGÊNGE INDER!UTOMATIONEBENSO SCHNELLWIEPRÊZISEABLAUFEN SIEHTMANROT$AS2OTDERELEKTRISCHEN (ANDLINGMODULEVON!FAGDEMFàHRENDEN !NBIETERINNOVATIVER(ANDLINGUND:UFàHR TECHNIK WWWAFAGCOM Afagazette I K u n d e n m a g a z i n I A u s g a b e 2 0 0 7 außerhalb der Montageanlage anpassen lassen können. Elektrische Handlingmodule für höchste Positionier-Flexibilität Gestartet als klassisches SE-Projekt (Simultaneous Engineering), folgten dem Pflichtenheft diverse Veränderungen, Anpassungen und die Integration zusätzlicher Aufgaben, die aber am Grundkonzept keine wesentlichen Änderungen mehr auslösten. Zu berücksichtigen war auch, dass die Anlagen einen sehr hohen Wiederverwendungsgrad aufweisen sollen, eine hohe Installations- und Demontage-Flexibilität gewährleistet sein musste, und ein „Wildwuchs“ an Antrieben, Steuerungen, Ersatzteilen und Ähnlichem vermieden werden sollte. Doch Johann Hofrichter und seine Kollegen gingen noch ein paar Schritte weiter, um die interne Strategie der Standardisierung von Betriebsmitteln konsequent weiterzutreiben. So wurde der Einsatz von elektrischen Komponenten auch deshalb favorisiert, weil man sich damit unabhängig von der Druckluftversorgung machen kann, EnergieKosteneinsparungen zu erzielen sind, die vollelektrische Ausstattung der Module eine „lose und dabei frei flutende“ Werkstückträger-Tansportverkettung zwischen den einzelnen Modulen erlauben, sowie auch die lückenlose MDE-/BDE-Erfassung gestatten, die Einführungsdauer um 50%, die Schallemission auf <74dB(A) und sich zu guter Letzt der Anteil an mechanischen Sondermaschinen-Komponenten extrem reduzieren lassen. Darüber hinaus bieten die elektrischen Handlingmodule über eine dynamische Offset-Korrektur die geforderte absolut reproduzierbare Positionier- und Wiederholgenauigkeit, und sie lassen sich im Ernstfall sehr einfach und schnell austauschen. Insgesamt wurden von AFAG für die Montage-Anlage 21 elektrische, davon 8 LME 100-, 9 LME 200- und 4 ZME-Handlingmodule, weitere 7 pneumatische Handlingmodule (5 CSCompactschlitten und 2 GM-Greifmodule) sowie außerdem 4 Vibrationsfördertöpfe für die Zuführung von Montage-Kleinteilen geliefert. Die LME Achsen wurden für den Betrieb mit der Antriebssteuerung Sinamics von Siemens optimiert und die ZME-Achsen sogar mit Motoren von Siemens ausgestattet. Dank des flexiblen Motorenkonzepts können die elektrischen Afag Achsen auf einfache Art mit der Siemens Steuerungswelt betrieben werden. Y-/Z-Handlingsystem, bestehend aus einem Linearmodul LME und einem Z-Achsenmodul ZME plus zwei pneumatischen Greifersystemen GM Standardausrüstung mit 21 elektrischen und 7 pneumatischen Handlingmodulen Sowohl das Anlagenkonzept als auch die AFAG-Handlingmodule bieten entsprechende Reserven, den angestrebten Mehr-Durchsatz ohne weiteres bewältigen zu können. Für Johann Hofrichter, seine Kollegen und Vorgesetzten schließt sich damit der Kreis, denn die Anlage bewährt sich heute schon im hochflexiblen Einsatz und verdient jeden Tag bzw. in jeder Schicht ihr Geld. Kommen weitere Magnetpaketvarianten hinzu, müssen lediglich die Werkstücknester und eventuell der eine oder andere Teilegreifer angepasst werden. Ansonsten gilt es nur die entsprechenden Programme zu laden. Damit kommt die Montage-Anlage dem Ideal der universell einsetzbaren und flexibel nutzbaren Multifunktions-Montagelinie schon sehr nahe. ein 2-Achsen- Handlingsystem in der Montage-Anlage; die Achsen X (kurzer Längsweg) und Z (Vertikalbewegung) sind elektrisch (LME- und ZME Linearmodule) während die Greifer pneumatisch betrieben werden. 7 K u n d e n m a g a z i n A LLE S A u s g a b e 2 0 0 7 für d i e Z uführt e ch n ik Mit konventioneller und innovativer Zuführtechnik aus dem Baukasten zu individuellen und prozesssicheren Lösungen konventioneller Vibrationswendelförderer... I Ob Zuführung auf konventionelle Art mittels Vibrationswendelförderer, oder Zuführung der innovativen Art auf Basis von CAD-/CAM-gefrästen Förderelementen und Schwingkräfte-Kompensation der Fördereinrichtung – in jedem Fall bietet Afag den Kunden und Anwendern betriebsbereite Lösungen aus einer verantwortlichen Hand. Und zwar ab der Analyse und Machbarkeitsstudie über die Anlagen-Realisierung und bis hin zur weiteren Schikanen- und Ersatzteil-Lieferung. Als weltweit anerkannter Spezialist für die Handhabungsund Zuführtechnik in Fertigung und Montage ist Afag auch als einziger Lieferant in der Lage, auf Grund des alle Technologien umfassenden Liefer- und Leistungsprogramms die Kunden objektiv und neutral zu beraten und ohne Kompromisse die optimale Lösung zu offerieren. Je nach Zuführ-Aufgabenstellung und Größe der zu fördernden Teile kommen demnach die bekannten Vibrationswendelförderer mit konventionell gestalteten Schikanen oder eben CAD- konstruierte und CAM-/5-Achsen- gefräste Fördertöpfe aus Kunststoff, Aluminium und Edelstahl zum Einsatz. Außerdem unterscheiden sich die beiden Zuführtechnologien durch die völlig verschiedenen Antriebssysteme. Einerseits handelt es sich dabei um einen Vibrationswendelförderer mit klassischem Antrieb, andererseits kommt ein Vibrations-Antriebssystem mit speziellem Schwingkräfteausgleich zur Verwendung. Die Vibrationen werden hier durch eine Gegenschwingmasse ausgeglichen. Dadurch reduzieren sich die Störungsschwingungen und dies wiederum führt zu einem ruhigen Lauf, so dass auch Miniteile kontinuierlich und über definierte Schnittstellen zuverlässig zuzuführen sind. Nicht unbeachtet sollte auch der Aspekt bleiben, dass auf ein und demselben Unterbau mehrere Vibrationsförderer mit Schwingkräfteausgleich aufgebaut werden können, ohne dass sich diese gegenseitig beeinflussen. Dies ermöglicht eine kompaktere und Kosten sparende Bauweise von Zuführ- Einrichtungen als flexibel andockbare Peripheriesysteme für Montageanlagen. Nach dem Plug-and-Produce-Prinzip, ist es somit in der Praxis machbar, Zeit optimiert komplette Zuführeinrichtungen in der Werkstatt vorzubereiten, auszutesten und dann bei Bedarf schnell an das Montagesystem anzudocken. Die fest angeschraubten Linearförderer als Zwischenglied für den Transport der Montageteile vom Fördertopf zur Übergabeposition fungieren dabei als definierte Schnittstelle. Das Variieren förderspezifischer Parameter wie Federanstellwinkel und Federsteifigkeit erlaubt flexibles Anpassen an unterschiedlichste Zuführund Förderprobleme. Durch eine genau bestimmte Förderschwingung mit geringem Federwinkel werden die Vibrationsförderer nahe an der optimalen „Gleitförderung“ betrieben, was die wirksame und zuverlässige Nutzung selbst kleinster Orientierungsmerkmale zum Ordnen und Sortieren gestattet. Oftmals kann somit auf teure Visionssysteme und zusätzliche Einrichtungen zur Lageorientierung verzichtet werden, was ebenfalls Kosten sparen hilft. Für den Aufbau kompletter Zuführsysteme als Teil-Systeme für Fertigungs/Montageanlagen bietet Afag sowohl die Zuführtechnik-Komponenten als auch Handlingmodule für die Übergabe und zum Fügen der Montage-Komponenten im Montagesysteme. Bis auf die speziell pro Zuführproblem anzufertigenden Zuführ- und Greiferkomponenten entstehen die Zuführsysteme und Montageanlagen demnach weitgehend aus dem Afag-Baukasten. Dadurch ist eine schnelle Anlagenrealisierung gegeben und die Standardisierung hilft die Kosten für den Basis-Anlagenbau niedrig zum halten. Ni e d e rla s s u n g e n Hauptsitz - Produktion und Vertrieb Schweiz Afag AG Fiechtenstrasse 32 CH-4950 Huttwil Verkauf Handling: +41 (0)62 959 87 02 Verkauf Zuführtechnik: +41 (0)62 959 87 05 Verkauf LTS: +41 (0)62 959 87 02 Fax: +41 (0)62 959 87 87 Produktion Deutschland Afag GmbH Wernher-von-Braun-Strasse 5a D-92224 Amberg Tel.: +49 (0)9621 650 27-0 Fax: +49 (0)9621 650 27-390 Vertrieb Deutschland Afag GmbH Hertichstrasse 70 D-71229 Leonberg Tel.: +49 (0)7152 6008-0 Fax: +49 (0)7152 6008-10 sales @afag.com www.afag.com Kontakt Weltweit www.afag.com I mpr e s s um Herausgeber: Afag AG Fiechtenstrasse 32 CH-4950 Huttwil Text: Edgar Grundler, Freier Fachjournalist Redaktion: Anja Wittwer [email protected] Tel.: +41 (0)62 959 87 11 Fax: +41 (0)62 959 87 87 Satz & Druck: Struncova.cz 5 0 Jahre Afag – Erfi n d e r d e r „ R ot e n M o d ul e “ Von Textilmaschinenteilen zum Marktführer bei Handling-Modulen und Zuführtechnik – die Afag AG feiert im Jahr 2006 ihr 50. Jubiläum. weit einziger Hersteller von Handlingmodulen und Zuführtechnik auf alle Module eine Garantie von 40 Millionen Lastwechseln bzw. 2 Jahren gewährt. 50 Jahre Afag AG sind 50 Jahre schweizerische und auch europäische Industriegeschichte. Waren die ersten Anfänge im Jahr 1956 vor allem durch die Entwicklung und den Bau von Komponenten für Textilmaschinen gekennzeichnet, so änderte sich das Produktportfolio im Jahr 1962 nachhaltig, nämlich in Richtung Zuführund Handlingsgeräte für die Schweizer Uhrenindustrie. Spätestens mit dem damaligen Zusammenbruch der Textilmaschinenindustrie und bald darauf auch der Uhrenindustrie musste sich Afag dann ein neues Betätigungsfeld suchen, was aber nicht besonders schwer fiel, denn man konnte ja schon auf die Erfahrungen mit Zuführsystemen für die Uhrenproduktion zurückgreifen. Die hohen Anforderungen sowie die erforderliche höchste Zuverlässigkeit für die wirtschaftliche Produktion von Uhren prägt bis heute das QualitätsBewusstsein aller Afag-Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter, weshalb Afag als welt- Diese Garantie bezieht sich vor allen Dingen auf die in der Branche bestens bekannten und hunderttausendfach eingesetzten „Roten Module“, die ab Anfang der 80er Jahre in Produktion gingen. Basierend auf einem durchgängigen, standardisierten Baukastensystem, sind alle bis heute produzierten Afag-Module garantiert miteinander kompatibel und werden über ein spezielles Zentrierhülsensystem positionsgenau und exakt fixiert miteinander verbunden. Für die Anwender hat dies den Vorteil, im Verschleißfall oder auch bei Nachrüstungen, einzelne Module einfach austauschen zu können, ohne dass eine aufwändige Neu-Justierung der Module erforderlich ist. Das Produkt- und Leistungsprogramm von Afag umfasst heute die bekannten „Roten Module“ in Linear-, Hub-, Dreh-, Rotations- und Greifer-Ausführung plus elektrische Handlingmodule sowie pneumatische und elektrische Linear-Portalachsen. Afagazette I Neben Handlingmodulen nimmt in einem zweiten Geschäftsbereich das Thema Zuführtechnik einen sehr breiten Raum ein. Hier werden anhand von standardisierten Komponenten wie Vibrations-Fördertöpfen und -Förderrinnen in konventioneller Bauweise aus Blechen sowie in hoch innovativer Bauweise aus Kunststoff-Vollmaterial, nämlich als CAD-/CAM-Konstruktion programmiert und mit 5-Achsen-Bearbeitungszentren gefräst, hergestellt. Das Unternehmen Afag AG zählt heute zur Feintool-Gruppe und ist dort im Geschäftsbereich Feintool Automation angesiedelt. Entwickelt und produziert wird an den Standorten Huttwil in der Schweiz sowie Amberg in Deutschland. Die Afag AG beschäftigt insgesamt 150 Personen. Kundenmagazin I Ausgabe 2007
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