Ein Linearmontagesystem...

...mit der Seele eines Rundschalttisches

Wer wie Jouhsen-Bündgens bei einer Fertigungsanlage für medizinische Nadeln hohe Taktzahlen mit vielen Arbeitsstationen verbinden muss, benötigt nicht nur ein Linearsystem, das wie ein Rundschalttisch funktioniert, sondern auch einen Hersteller, der dieses System nahezu anschlussfertig liefert. Weiss in Buchen bietet beides.

Die Positioniergenauigkeit des LS 280 von Weiss ist so hoch, dass ein Indexieren der medizinischen Nadeln vor jedem Bearbeitungsschritt entfallen kann.

Ein gebogener Edelstahlstift mit einer Spitze an einem und einer Bohrung am anderen Ende – medizinische Nadeln sind in der Herstellung aufwändig. Ganze 20 Arbeitsschritte musste Dieter Bartke, Technischer Leiter des Unternehmens, in seiner Nadelstraße auf der Basis eines Weiss Linearmontagesystems LS 280 unterbringen. „Aufgrund der Vielzahl der erforderlichen Bearbeitungsstationen war von vornherein klar, dass wir diesmal nicht wie sonst mit einem Rundschalttisch auskommen würden.“

Bei Massengütern wie medizinischen Nadeln sind Rundschalttische aufgrund ihrer hohen Taktzahl in der Regel die erste Wahl. Aus praktischen Gründen sind der Durchmesser und damit die Zahl der Stationen bei solchen Anlagen jedoch begrenzt. Selbst in dem Fall, dass alle Bearbeitungsstationen an einem Tisch untergebracht werden können, wird die Station dennoch schnell unübersichtlich und schwer zugänglich. „In solchen Fällen haben wir bisher auf Linearsysteme auf der Basis eines Kettentransfers zurückgegriffen“, erklärt Bartke. Damit entsteht zwar Platz für beliebig viele Bearbeitungsstationen, allerdings sinkt die Taktzahl drastisch, weil das aufwändige Indexieren der Werkstückträger nach jedem Transportschritt wertvolle Zeit kostet – wobei „kostet“ auch im monetären Sinn zu verstehen ist.

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Die Weiss-Ingenieure haben geschafft, was viele für unmöglich gehalten haben: ein Linearsystem mit der Seele eines Rundschalttisches. Das LS 280 vereint ein traditionelles Bandsystem für den Transport zwischen den Montagezellen mit einem Kurvenantrieb an den Zellen selbst für den Werkstückwechsel. Die auf gehärteten und geschliffenen Bewegungsbahnen laufenden Werkstückträger werden dabei am Anfang der Arretierstation von einer Transportkurve erfasst, um den Werkstückwechsel auszuführen. Dann werden sie wie bei einem Rundschalttisch in einer weichen und harmonischen Bewegung zum Stillstand gebracht. Die mechanische Verriegelung findet gleichzeitig ganz ohne einen zeitaufwändigen Zusatzschritt statt. Nach der Bearbeitung wird der Werkstückträger von der Transportkurve dann wieder schnell und ruckfrei beschleunigt und an das Bandsystem übergeben.

Neben den damit möglichen hohen Taktzahlen gefiel Dieter Bartke zudem der klare, übersichtliche Aufbau der Anlage: „Das System ist von beiden Seiten zugänglich. Damit hat man die ganze Linie immer im Blick.“ Der Abstand zwischen dem Vor- und Rücklauf beträgt im Normalfall gerade einmal 600 Millimeter. Erweiterbarkeit war ein weiteres Argument für das Linearmontagesystem, das durch seinen dezentralen Zellenaufbau dafür prädestiniert ist. Trotz des ungewöhnlichen Antriebskonzepts ist das Linearmontagesystem robust und zuverlässig.

Gerade der Service war bei Jouhsen-Bündgens gefragt. Wer 20 Prozessschritte auf 48 Stationen unterbringen muss, möchte sich nicht auch noch um allzu viele Details beim Transportsystem kümmern müssen. Dieter Bartke entschied deshalb, das Linearmontagesystem mehr oder weniger komplett Weiss zu überlassen und orderte ein nahezu einschaltfertiges System mit Steuerung über die Weiss Application Software (WAS) und Inbetriebnahme vor Ort. Nach der Zusammenstellung einer Linie mit zwei Doppel-Arretierstationen in Zwillingsanordnung, 4 Bandstrecken und zwei 180-Grad-Eckumlenkungen konnte sich der Konstrukteur Bartke sofort und ausschließlich auf seinen Prozess konzentrieren – und der hat es in sich: Aus Rohlingen, bereits angespitzten Drahtstiften mit Durchmessern von 0,2 bis 1,6 Millimeter und Längen zwischen 10 und 65 Millimeter, fertigt die Anlage medizinische Nadeln in gerader oder gebogener Form mit unterschiedlichen Biegewinkeln. Dazu müssen die Nadelrohlinge aus einem Magazin entnommen und mehrfach geprägt, gebogen und gewendet werden – Arbeitsschritte, bei denen unter anderem mehrere Handlingmodule des gleichen Herstellers zum Einsatz kommen. „Dabei können wir dank der hohen Positioniergenauigkeit des LS 280 von ±0,03 Millimeter auf ein zusätzliches Ausrichten der Rohlinge verzichten“, lobt Dieter Bartke. „Lediglich bei der Laserstation werden die Nadeln über drei Linearmotoren indexiert.“ Hier erhalten die Nadeln die Bohrung zur Aufnahme des Fadens. Diese Bohrung verläuft übrigens nicht wie bei Nähnadeln senkrecht, sondern längs des Nadelschafts, so dass der Faden eingesteckt und verpresst werden kann. Damit die Wandung dabei nicht bricht, wird das Nadelende im folgenden Arbeitsschritt weichgeglüht und die Nadel noch weiter veredelt. Pro Minute verlassen so 40 Nadeln die Anlage. Auch bei der Taktzeit schöpft Bartke die Leistungsfähigkeit des LS 280 voll aus und kann so den Output im Vergleich zu einem herkömmlichen Lineartransfersystem fast verdoppeln.

Doppelt so schnell scheint auch die anschließende Inbetriebnahme abzulaufen. Der externe Steuerungsbauer lobt die Arbeit mit der Software WAS als „sehr unkompliziert.“ Die für alle Produkte einheitliche grafische Bedienoberfläche der Softwarelösung erlaubt das einfache und schnelle Einrichten des Linearmontagesystems inklusive aller Parameter und Übergabesignale an die übergeordnete Siemens SPS. Das Finetuning, die Abnahme des gesamten Systems in der Halle bei Jouhsen-Bündgens und die Schulung der Mitarbeiter übernahm dann ein Servicetechniker. Dieses Rundum-Serviceangebot ist relativ neu im Programm des Lineartechnikspezialisten, wird jedoch gerade von Neukunden gerne angenommen. Schließlich entlastet eine so enge Zusammenarbeit bei der Inbetriebnahme nicht nur den Kunden, sondern stellt auch sicher, dass Anlage und Taktung optimal angepasst sind. ee

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