Linearmotoren: Komplett ansteckend

Wenn ein kleiner Sondermaschinenbauer ein Großprojekt anpackt, muss er sich auf seinen Komponentenlieferanten verlassen können. Für eine komplizierte vollautomatische Montagestraße wurde ein komplett vormontiertes und vorkonfiguriertes System eingesetzt.

Linearmotoren LS 280
Das LS 280 setzt für den Transport der Werkstückträger an den Bearbeitungsstationen auf den bewährten Kurvenantrieb mit all seinen Vorteilen. Fotos: Weiss

Sonder ohne Maschine, geht das überhaupt? Na klar, dachte sich Frank Burgbacher, Geschäftsführer von Wilei, und vergab für seine Montagestraße für CEE-Steckverbindungen die „Maschine“, sprich Werkstückträgertransport und Handling, komplett an Weiss. So konnten er und seine Kollegen sich voll und ganz um das „Sonder“, also Prozesse und Montageschritte, kümmern. Der Zulieferer übernahm als Systemanbieter das zugehörige Linearmontagesystem und die Linearmotorachsen des Handlings, die diesmal nicht als Einzelkomponenten, sondern als komplett konfiguriertes und vormontiertes Gesamtsystem geliefert wurden. „Natürlich hätten wir den Teiletransport und das Handling auch selbst konstruieren und montieren können“, versichert Burgbacher, „aber das bindet Kapazitäten. Da konzentrieren wir uns lieber auf das, was wir am besten können.“
Mit Wurzeln im Bereich Stanz- und Umformtechnik und der Neuaufstellung im Vorrichtungs- und Sondermaschinenbau ist die in Waldachtal-Salzstetten beheimatete Firma Wilei mit fünf Angestellten wohl der klassische „kleine Sondermaschinenbauer“. Der sinnvolle und möglichst effektive Einsatz der Mitarbeiterkapazitäten ist bei dieser Unternehmensgröße überlebenswichtig – insbesondere, wenn der erste Großauftrag ansteht.

Sondermaschine mit Herausforderung

Linearmotorachse HN 100
Drei Weiss Achskombinationen platzsparend auf einer einzigen HN 100 Linearmotorachse laufend und als komplett vormontiertes, einbaufertiges System geliefert.

2013 bekam Wilei von Bals den Zuschlag für den Bau einer neuen Montagestraße. In seinem Zweitwerk im brandenburgischen Freiwalde fertigt der Spezialist für Industriesteckverbindungen unter anderem CEE-Steckverbindungen: Ein typisches Massenprodukt, das jedoch für seine notorische Variantenvielfalt bekannt ist – wie jeder weiß, der schon einmal für einen Mehrphasenstecker verzweifelt die passende Dose gesucht hat. Für die Steckverbindermontage bedeutet das größtmögliche Flexibilität bei geringen Taktzeiten oder im Fall Bals 60.000 Stück pro Woche in 300 Varianten – eine echte Herausforderung für die Sondermaschine. Burgbacher entschied sich daher von Anfang an, das Thema Taktzeit und Teiletransport komplett einem einzigen, kompetenten Partner zu übertragen. Kontakt zu Weiss gab es aus früheren Projekten. „Wir beziehen unsere Rundschalttische nur von Weiss, die sind gut und funktionieren,“ weiß Burgbacher, der es sich zum Grundsatz gemacht hat, nur von renommierten Anbietern und Marktführern zu kaufen.
Ein Rundschalttisch kam jedoch bei der geplanten Anlage nicht in Frage: Bals hat aus Platz- und Erweiterungsgründen von Anfang an ein Linearsystem vorgegeben. Kein Problem für Weiss, haben die Buchener doch mit dem LS 280 ein Linearmontagesystem im Programm, das als „aufgeschnittener Rundschalttisch“ die Vorgaben von Bals und die guten Erfahrungen von Wilei vereint. Das LS 280 setzt für den Transport der Werkstückträger an den Bearbeitungsstationen auf den bewährten Kurvenantrieb mit all seinen Vorteilen: weicher Bewegungsablauf, hohe Positioniergenauigkeit ohne zusätzliche Indexierungsschritte und damit geringe Taktzeiten.

Parallel arbeiten spart Zeit

Linearmotoren
Eine Kombination aus einer HG 25 und HL 50 Linearmotorachse, sowie einem ST 55 Drehmodul greift die Steckerstifte beziehungsweise Hülsen und setzt sie in die Halteplatte der CEE-Steckverbindung ein.

Natürlich waren auch andere Linearsysteme angefragt worden, aber rückblickend ist Burgbacher froh, seinem Grundsatz vertraut zu haben: „Das LS ist praktisch unzerstörbar.“ Hinzu kam, dass Weiss nicht nur das Linearmontagesystem anbieten konnte, sondern auch die passenden Handlingkomponenten und – wichtiger noch – das Ganze eben als komplettes, einbaufertig vormontiertes und verdrahtetes System. „Weiss ist dabei in Vorleistung gegangen und hat die Auslegung der Anlage noch vor der eigentlichen Bestellung übernommen,“ schätzt Burgbacher den Service der Buchener. Nach gemeinsamer Abklärung der erforderlichen Stationen, der Bearbeitungspositionen und Taktzeiten konnten sich beide Partner jeweils auf ihre Kernkompetenzen konzentrieren und parallel an der Anlage arbeiten. Das sparte Zeit und ermöglichte Burgbachers schlagkräftigem Team überhaupt erst, ein solch großes und komplexes Projekt in einem wettbewerbsfähigen Kosten- und Terminrahmen zu bewältigen.
Das Resultat kann sich sehen lassen. Ein LS 280 mit 14 Bearbeitungsstationen übernimmt den Transport der Werkstückträger. Nach dem Einlegen der Halteplatte passieren diese drei Bearbeitungsstationen, in denen die einzelnen Steckerstifte beziehungsweise Hülsen sowie die Federn und Kontaktöffner des Schnellanschlusssystems eingesetzt werden. Das erforderliche Handling übernimmt dabei jeweils eine Kombination aus drei frei programmierbaren Direktantrieben: einer horizontal montierten HG 25 und einer vertikal montierten HL 50 Linearmotorachse sowie einem ST 55 Drehmodul für die Rotation des Greifers. Alle drei Handlinggruppen laufen dabei platzsparend auf einer einzigen, einen Meter langen HN 100 Linearmotorachse.
Nachdem Weiss für Flexibilität, Präzision und mit einer Taktzeit von gerade mal 8,5 Sekunden für Tempo beim Handling gesorgt hatte, konnte sich das Team von Wilei um den Rest kümmern: Nach den Montageschritten durchläuft die bestückte Steckverbindung eine Prüfstation für die Abzugkräfte sowie eine Vollständigkeitskontrolle. An einem Handarbeitsplatz können Sondervarianten ergänzt werden, bevor die Steckverbindung an der Schraubstation komplettiert und schließlich ausgeschleust wird. Burgbacher ist sehr zufrieden mit der Arbeitsteilung beim Bau der Anlage: „Weiss hat das Know-how für Handling und Zuführung, unsere Aufgabe als Sondermaschinenbauer besteht darin, alles zusammenzuführen und sicherzustellen, dass es harmoniert.“
Weil Hardware, Elektronik und Software aus einer Hand stammen und perfekt aufeinander abgestimmt sind, bleiben die Taktzeiten entsprechend gering. Hinzu kommt die komfortable Bedienung, die mit ihrer intuitiven Oberfläche keinerlei Programmierkenntnisse erfordert: „Die Parametrierung kann wie bei einer Excel-Tabelle einfach eingegeben werden,“ lobt Burgbacher die Software, „was den Vorteil hat, dass auch der Kunde kleinere Anpassungen selbst eingeben kann.“ Für Wilei, und damit für den Kunden Bals, hat sich die Partnerschaft gelohnt. Mit 96 Prozent Verfügbarkeit übertrifft die Anlage die Vorgaben bei weitem.

Fazit: Fruchtbare Arbeitsteilung

Frank Burbacher Wilei
„Weiss hat die Komponenten geliefert und auch das komplette Engineering übernommen“, Frank Burbacher, Geschäftsführer von Wilei.

Weiss hat bei diesem Projekt das komplette Engineering für Materialtransport und Handling übernommen und ein einbaufertig vormontiertes und verdrahtetes System samt Elektronik und Software geliefert. Die dadurch frei gewordenen Kapazitäten nutzte Sondermaschinenbauer Wilei, um sich auf seine Kernkompetenzen zu konzentrieren. So konnte das kleine Unternehmen den Großauftrag kosten- und termingerecht bewältigen.
Den Werkstückträgertransport übernimmt ein LS 280 Linearmontagesystem mit 14 Stationen. Handling und Montage der Steckerkontakte und Hülsen erfolgt durch drei Weiss Linearmotorachs-Kombinationen, die platzsparend nebeneinander auf einer einzigen HN 100 Linearmotorachse laufen.
Die Weiss Application Software steuert die Bewegungsabläufe der einzelnen Achsen. Alle 300 Produktvarianten sind in der Software hinterlegt und können automatisch abgerufen werden. Dank der einfachen Bedienung der W.A.S. kann selbst der Kunde einfache Anpassungen direkt vornehmen.

Letzte Aktualisierung: 23.01.2018