Pick & Place-Handlingmodule für die Montage
Synonyme: Montage-Handlingmodule, Montagehandling
Montage-Handlingmodule, auch als Pick & Place-Einheiten oder Handhabungsmodule bezeichnet, sind universell verwendbare standardisierte Handhabungssysteme zur Aufnahme von Greifern und Werkzeugen. Sie sind speziell für die Integration in automatische Montageanlagen entwickelt. Dabei handelt es sich überwiegend um zweiachsige Systeme zur Handhabung in XZ-Richtung. Auch Hub-Dreheinheiten und Schwenkeinheiten sowie einzelne Horizontal- und Vertikalachsen zum Aufbau von Pick & Place-Systemen zählen hier dazu.
Montage-Handlingmodule sind typischerweise für kleinere Verfahrwege sowie für die Handhabung geringer Lasten ausgelegt. Für kurze Wege der X-Achse reicht die Kragarmbauweise aus, für größere Verfahrwege wird auch die Portalbauweise verwendet.
Je nach Antriebsart haben die Handlingmodule einen feststehendem Bewegungsablauf oder eine frei programmierbare Beweglichkeit. Mit der mechanischen Kurvensteuerung lassen sich feste Bewegungsabläufe mit hohen Geschwindigkeiten realisieren. Für einfachere Anwendungen können pneumatische Antriebe zum Einsatz kommen, die in der Regel gegen feste Anschläge positioniert werden.
Frei programmiere Handhabungsmodule werden meistens durch Elektromotoren über eine Kraftübertragung mittels Zahnriemen oder Spindeln angetrieben. Ebenso werden Linearmotor-Direktantriebe verwendet.
Funktionsprizip
Die Verfahrgeschwindigkeit, Dynamik und Antriebskraft der Montage-Handlingmodule sowie der mögliche Bewegungsablauf hängen im Wesentlichen von der Antriebsart sowie von der Kraftübertragung ab.
Bei der mechanischen Kurvenscheibensteuerung erfolgt der Antrieb der Handlingmodul-Achsen z. B. über Hubstößel, deren Bewegung durch Abtasten der gefrästen Kulissenführung einer sich drehenden Kurvenscheibe entsteht, wodurch exakt reproduzierbare und sehr schnelle zyklische Abläufe mit beliebigen Bewegungsmustern möglich sind.
Pneumatische Handlingmodule basieren in der Regel auf einem Antrieb durch pneumatische Zylinder, deren Endlagen mechanisch durch Anschläge eingestellt werden, wodurch nur eine Vor- und Rückbewegung möglich ist. Eine Ausnahme davon bilden die servopneumatischen Achsen mit geregelter freier Positionierbarkeit.
Module mit frei programmierbarer Handhabung haben meistens elektrische Antriebe. Beim Antrieb mit Elektromotoren wird die Drehbewegung des Motors über eine Kraftübertragung mit Zahnriemen oder Spindel in eine lineare Bewegung umgesetzt. Zahnriemen ermöglichen eine hohe Verfahrgeschwindigkeit bei relativ geringer Haltekraft. Spindelantriebe sind relativ langsam, erlauben jedoch höhere Vorschub- und Haltekräfte. Achsen mit Linearmotor-Direktantrieb verfügen über eine sehr hohe Dynamik, Verfahrgeschwindigkeit und Positioniergenauigkeit, bieten jedoch nur geringere Vorschub- und Haltekräfte.
Einsatzbereich
Montage-Handlingmodule sind universell verwendbare standardisierte Komponenten zum Aufbau von Montageanlagen. Typische Einsatzbereiche sind einfache Handhabungsaufgaben in XZ-Richtung mit geringeren Wegen und Lasten wie das Einlegen von Teilen in Werkstückträger oder Fügeprozesse mit Werkstück- oder Werkzeughandhabung. Die Auswahl der Handhabungsmodule erfolgt anwendungsspezifisch.
Die Kurvenscheibensteuerung erlaubt bei festen zyklischen Bewegungsabläufen die höchsten Geschwindigkeiten sowie eine relativ kostengünstige Realisierung der Technik mit relativ geringem Steuerungsaufwand, bietet jedoch keine Flexibilität. Pneumatische angetriebene Handhabungsmodule ermöglichen für einfachere Anwendungen einen relativ kostengünstigen Aufbau, sind jedoch mit Ausnahme der servopneumatischen Module nicht frei positionierbar.
Handlingmodule mit frei programmierbarer Bewegung eignen sich besonders für flexible Anwendungen mit mehreren Produktvarianten, bahnförmigen Fügebewegungen und bei kurzen Produktlebenszyklen.