Baukasten aus Standardkomponenten zum Aufbau von Handlinggeräten

Ein Handling-Baukasten wurde durch teleskopartige Servo-Horizontal- und Vertikaleinheiten komplettiert. Er ermöglicht damit das beliebige Kombinieren von Standardkomponenten. Die Elemente sind...

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Ein Handling-Baukasten wurde durch teleskopartige Servo-Horizontal- und Vertikaleinheiten komplettiert. Er ermöglicht damit das beliebige Kombinieren von Standardkomponenten. Die Elemente sind anschlussfertig und sofort einsetzbar. So lassen sich vielfältige Montage- und Handhabungsaufgaben schnell und einfach automatisieren. Dass es nicht immer gleich ein mehrachsiger Roboter sein muss, wenn es darum geht, Bewegungsabläufe zu automatisieren, beweist der Schweizer Komponentenhersteller Montech AG, Derendingen. Er erweiterte seine umfangreiche Servoline-Produktlinie mit Servo-Horizontal- und Vertikaleinheiten sowie Flächenportalen. Sie ermöglichen dem Anwender eine Vielzahl von Applikationen mit Standardkomponenten. Forderungen nach einfacher und schneller Inbetriebnahme entspricht Montech mit seinem ,,Plug-and-Drive-Prinzip", nach dem sowohl Achsen als auch Servoeinheiten konzipiert sind. Die Inbetriebnahme beschränkt sich allein auf Montage und Verdrahtung. Schnelle vertikale und horizontale BewegungsabläufeEin neues Design zeichnet die Servoeinheiten aus. Teleskopartig fährt der Schlitten aus dem geschlossenen Gehäuse. Die Bauweise schützt Motor, Führungssystem und Kugelumlaufspindel vor Verschmutzung. Mit Standardhüben von 100, 200 und 300 mm decken die Servo-Horizontaleinheiten SHE-130 den unteren Hubbereich ab. Sie nehmen eine maximale Anbaumasse von 12 kg auf und können diese mit bis zu 1 m/s verfahren. Für genaues Arbeiten sorgt die Wiederholgenauigkeit von ±0,01 mm. Angetrieben wird die Horizontaleinheit über Kugelumlaufspindel von einem bürstenlosen 130-W-AC Servomotor mit Schutzart IP64. Vertikale Bewegungen mit Hublängen von 100 und 200 mm ermöglicht die Servo-Vertikaleinheit SVE-130 (Bild 1). Sie ist lieferbar in zwei Varianten, die sich nur durch ihre Kabelführung unterscheiden. Eine Bauart wird mit herkömmlichem Schutzschlauch, die andere für den Betrieb mit Energieführungskette (SVE-130-EK) angeboten. Die Vertikaleinheit kann eine zusätzliche Anbaumasse von maximal 5 kg aufnehmen. Auch diese Servoeinheit wird über eine präzise Kugelumlaufspindel von einem Servomotor mit 130 W Nennleistung in Schutzart IP64 angetrieben. Beim Kombinieren der Servo-Horizontal- und Vertikaleinheiten ergeben sich sehr dynamische Servo-Pick and Place-Geräte SPP (Bild 2) mit denen sich viele Bestückungs-, Montage-, Prüf- oder Fertigungsaufgaben erledigen lassen. Durch das Auswerten von Positionsregistern kann die nachfolgende Bewegung ab einem definierten Punkt, vor dem Erreichen der Endposition, vorzeitig gestartet werden. So ergibt sich beim Übergang von der Horizontal- zur Vertikalbewegung und umgekehrt ein bogenförmiger Verlauf. Der Vorteil dieses Bewegungsablaufes zeigt sich in den kürzeren Taktzeiten bei Pick-and-Place-Operationen. Zum Fassen und Umsetzen der Bauteile steht eine breite Palette an Greifern zur Verfügung. Der Unterbau des Automatisierungssystems mit Servoline-Einheiten lässt sich mit Quick-Set-Profilen und Verbindungselementen schnell und flexibel realisieren. Sie sorgen für eine zeitsparende Montage und maximale Systemflexibilität, denn alle Verbindungen sind mit Standardelementen zu realisieren. Muss die Anlage wegen Produktionsumstellung verändert werden, sind die Elemente jederzeit wiederverwendbar.Servo-Horizontalachsen für beengte EinbauverhältnisseAls Portalachsen, bestehend aus einem Trägerprofil mit fahrendem Schlitten, sind die Servo-Horizontalachsen (Bild 3) konzipiert. Insgesamt acht Standardhübe zwischen 400 und 2400 mm bieten die beiden Baugrößen SHA-130 und SHA-470. Die Servo-Vertikalachsen SVA-130, aus feststehendem Antriebsteil und durchgehendem Hubarmprofil werden mit Standardhüben von 200, 400 und 600 mm geliefert. Dank ihrer kompakten Bauweise sind Servoachsen vor allem bei beengten Einbauverhältnissen eine gute Lösung. Die Wiederholgenauigkeit beträgt ±0,02 mm bei der SHA-130 und ±0,05 mm bei der SHA-470. An die kleine Horizontalachse, die mit einer Geschwindigkeit von bis zu 1,5 m/s verfahren kann, lassen sich Massen bis zu 8 kg anbauen. Die große Version verfährt mit einer Geschwindigkeit bis zu 2,3 m/s und nimmt bis zu 15 kg auf. Angetrieben werden beide Achsen über Zahnriemen von einem Synchron-Servomotor in Schutzart IP64 mit 130 W Leistung bei der SHA-130 und 470 W bei der SHA-470.Mit den Servo-Flächenportalen FP (Bild 4), einer Kombination aus mehreren Achsen, lässt sich jeder gewünschte Anfahrpunkt im kartesischen System erreichen. Insgesamt 40 dieser Portale, mit Hublängen von 400 bis 2400 mm, gehören zum Lieferprogramm. Ein umfassendes Angebot an Zusatzkomponenten, wie Vertikaleinheiten, Drehantriebe oder Greifer, erweitern das Portal zu einer kompletten Handhabungsanlage. Integrierter Lageregler vereinfacht ProgrammeingabeZur Inbetriebnahme wird eine spezielle Software mitgeliefert, die auf Windows-Basis mit den Betriebssystemen 95, 98, 2000 und NT läuft. Sie ist auf die Bedürfnisse der Servoline-Produkte angepasst und für die gesamte Produktlinie identisch. Der Anwender muss nur Zielposition, Geschwindigkeit und Beschleunigung eingeben. Für jede Einheit stehen 180 speicherbare Fahrsätze zur Verfügung. Durch die im Regler integrierten EMV-Filter hält sich auch der Verdrahtungsaufwand in Grenzen. Anschlussfertig ist die Servoeinheit mit dem digitalen Servoregelgerät, dem induktiven Näherungsschalter, einem 5 m langen, geschirmten und schleppfähigen Motor- und Resolverkabel mit Steckern sowie einer CD-ROM mit Bedienersoftware und ausführlicher Betriebsanleitung. Alle wichtigen Funktionen des Servoreglers lassen sich über eine kleine, herstellerunabhängige Steuerung auslösen. Durch den integrierten Lageregler kann auf Zusatzgeräte in der Steuerung verzichtet werden. Die im Servoregler gespeicherten Fahraufträge lassen sich einfach anwählen und starten. Das Erreichen der Zielposition wird über einen digitalen Ausgang gemeldet. Parametriert für die entsprechende Einheit oder Achse gehört der Servoregler zum Lieferumfang. Standardmäßig ist er mit einer eingebauten I/O-Erweiterungskarte ausgestattet. Optional ist der Servoregler über ein Profibus-DP-Interface, CAN-Open- oder Sercos-Interface zu bedienen. Die erforderliche Erweiterungskarte ist dann im Regelgerät eingebaut.