Positiver Schlankheitswahn

Schwerpunkt Lineartechnik

Linearmodule – Wenn Maschinen immer kleiner werden, müssen die Komponenten mitziehen. Ein Hersteller schickt darum das derzeit schmalste Pick-&-Place-Linearmodul ins Rennen, das zugleich auch sehr schnell ist. von Michael Kleine

28. Juni 2012

Es ist im Maschinenbau wie im richtigen Leben: Schlank ist in. Fragt man einen Anwender, was er am meisten braucht, sind das kompakt bauende Komponenten, die wenig Bauraum benötigen. Und dabei sollen sie natürlich auch noch leistungsfähig und präzise sein. Wie im richtigen Leben …

Mit all diesen Anforderungen hat das neue Pick-&-Place-Linearmodul HP70 von Weiss aus Buchen keine Probleme, sagt Franz Oebels, dort Leiter des Geschäftsbereichs Directdrives. Er bestätigt die geschilderten Anforderungen und verdeutlicht das an der Geschichte, wie und warum das HP70 entstanden ist: »Unser HP-System bauen wir seit sechs Jahren mit verschiedenen Horizontal- und Vertikalhüben und einer maximalen Last von ungefähr drei Kilogramm beim HP140. Viele Kunden bewegen aber häufig nur Lasten von 200, 500 oder 1.000 Gramm und hatten daher Bedarf nach einem Gerät, das kompakter baut, einfach ist und damit auch kostengünstiger.«

Das war der Anlass für Weiss, das neue HP70 zu entwickeln. Der Trick bei der Konstruktion: Die beiden Achsen laufen nicht wie sonst üblich senkrecht zueinander. Stattdessen sind sie parallel übereinander angeordnet. Diese horizontalen Achsen mit 125, 225 oder 325 Millimetern Hublänge sind durch eine neuartige kinematische Einheit verbunden. Durch diese neue technische Funktionsweise ergibt sich ein Vertikalhub von 55 Millimetern.

»In der Handhabung ist das Prinzip der Parallelkinematik bisher noch nicht zum Einsatz gekommen«, freut sich Franz Oebels über die Alleinstellung von Weiss.

Kompakter als alles andere

»Durch diese Maßnahmen sind wir sehr schmal geworden«, freut sich Oebels, »mit nur 60 Millimetern Breite passt das HP70 überall hin. Somit bauen wir kompakter als jedes andere Linearmotor- oder Pneumatikmodul, das derzeit auf dem Markt ist. Unsere Kunden können jetzt auf dem identischen Rundschalttisch oder Linearmontagesystem die doppelte Anzahl an Arbeitsstationen realisieren.«

So ist denn auch die kompakte Bauform für ihn das wichtigste Feature beim HP70. Ein zweites Schlüsselmerkmal sei die extrem hohe Dynamik. »Es kann über hundert Takte pro Minute fahren, immer abhängig davon, wie lang die Verfahrwege in der jeweiligen Anwendung sind«, sagt Oebels. »Wo andere Geräte zwei Achsen jeweils starten und stoppen müssen, verlangsamt das HP70 lediglich eine Achse, um aus voller Fahrt von der horizontalen in die vertikale Richtung überzugehen. Der zeitraubende Start einer zweiten Achse entfällt somit komplett. Und wir müssen kein Kabel mitbewegen, weil beide Motoren in feststehenden Grundkörpern eingegossen sind.«

Weil aber nicht nur Schnelligkeit gefragt war sondern auch Präzision, hat Weiss das HP70 mit einer Wiederholgenauigkeit von 0,01 Millimeter ausgestattet. »Das reicht für unsere Schlüsselbranchen wie die Medizintechnik und die Elektronikindustrie völlig aus, wo es um große Stückzahlen und kleine, teils komplizierte Bauteile geht«, sagt Weiss-Vertriebsleiter Jens Knölke. »Aus diesen beiden Bereichen kam größtenteils die Anforderung nach kleineren Geräten, weil unsere bisherigen HP-Modelle zu groß und langsam waren.«

Das neue Linearmodul benötigt laut Franz Oebels keinen Gewichtsausgleich mehr, weil mit der Vertikalachse annähernd null Totmasse bewegt wird, sondern nur noch die Nutzlast. »Wir haben eine optionale Bremse integriert«, erzählt der Geschäftsbereichsleiter, »und können die Kinematik auf diese Weise klemmen. Das haben die Anwender beim Vorgänger-HP vermisst. Es hat sie gestört, dass die Kinematik durch den Gewichtsausgleich nach oben fuhr, wenn der Strom ausgeschaltet wird.«

Auch in puncto Bedienerfreundlichkeit hat Weiss an den Stellschrauben gedreht und das manuelle Einlernen von Positionen vereinfacht: Das Modul kann jetzt auf Knopfdruck frei verfahren, der Anwender kann die jeweilige Position zudem sehr einfach in die Weiss Application Software übernehmen. Wenn er Komponenten austauschen oder nachrüsten muss, ist er jetzt zum Beispiel in der Lage, zusätzliche Ventile einfach selbst einzubauen – das Gerät bleibt in der Anlage.

Schön muss es sein

Beim HP70 standen erstmals nicht nur die maschinenbaulichen Anforderungen im Vordergrund, sondern auch das Design war ein maßgeblicher Punkt in der Entwicklung: »Wir wollten, dass das Gerät schön aussieht«, erklärt Jens Knölke. »Der Einfluss des Designs auf die Funktion ist zwar vergleichsweise gering, aber der Mensch legt sich gerne etwas zu, das ihn optisch anspricht. Das ist beim Auto so und auch bei einer Maschine. Es ist positiv für uns, wenn der Ingenieur unser Gerät als stabil und massiv sowie gleichzeitig auch als seriös und elegant empfindet.«

Die Resonanz ist nach Angaben des Vertriebsleiters sehr positiv: »Das HP70 ist noch brandneu, wir haben es auf der Automatica in München das erste Mal vorgestellt. So ist es in der Breite noch nicht bekannt. Aber das Interesse auf der Messe war riesig. Ausgesuchten Kunden haben wir es schon vorab gezeigt, und viele davon waren begeistert und zeigen konkretes Interesse. Von daher sind wir guter Hoffnung.«

Ein gewichtiges Argument für diese Interessenten ist sicher auch die Kostenersparnis von über zehn Prozent, die Weiss für das neue Linearmodul verspricht.

»Damit erfüllen wir einen weiteren Wunsch unserer Kunden«, sagt Franz Oebels. »Unsere Ingenieure haben die Produktion in allen Phasen analysiert, um die Kosten konsequent zu optimieren. Das geben wir direkt an unsere Kunden weiter.« Zudem fielen die Betriebskosten des HP70 im Vergleich zu pneumatischen Einheiten besonders bei hohen Stückzahlen deutlich geringer aus, nicht zuletzt, weil Wartungsarbeiten nicht mehr notwendig sind.

Erschienen in Ausgabe: 05/2012