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„Transmodul-Technologie“ bezeichnet die multifunktionale Elektronik, die sich innerhalb des Shuttles befindet und rundum IP65 geschützt ist. Bild: Schubert System Elektronik
Transportroboter

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Mehrdimensionale Bewegung

Text: Jens Hirt, Schubert System Elektronik
Durch Industrie 4.0 müssen sich Transporteinheiten deren Erfordernissen anpassen. Ein Transportroboter fährt deshalb neue Wege für die flexible Logistik der Produkte.

Wo bisher starre Transportbänder und aufwendige mechanische Transportachsen dominieren, soll die Neuentwicklung Transmodul neue Möglichkeiten eröffnen. Ob für den Transport von Produkten, ob als Werkstückträger oder zur Verkettung von einzelnen Bearbeitungsstationen: Flexibilität und Anpassungsfähigkeit machen Transmodul für den Einsatz in sehr unterschiedlichen Branchen geeignet. Neben der Verpackungsindustrie zählen dazu vor allem die Bereiche Automatisierung im Maschinenbau, Werkzeugmaschinen sowie Intralogistik. Aber auch in der Produktion und Verarbeitung von Lebensmitteln sowie in der Medizin findet es Verwendung.

Auf kleinstem Raum wenden

Die Transmodul-Technologie besteht mechanisch aus zwei wesentlichen Komponenten: dem intelligenten Transmodul (Shuttle) und dem zweispurigen Gleiskörper (Ober- und Unterspur). Das einachsig-schienenbasierte Transportsystem ist als axialer, geschlossener Bearbeitungskreislauf konzipiert. Dieses neuartige Prinzip ermöglicht es, auf kleinstem Raum zu wenden. Nicht zuletzt liegt darin der Vorteil für einen mechanisch einfachen Aufbau und eine leichte Integration des Systems selbst in komplexen Fertigungsumgebungen. Das Shuttle verfügt über kompakte Abmessungen 600 x 200 x 120 mm und wird durch einen 1-kW-Direktantrieb auf bis zu 5 m/s beschleunigt. In Verbindung mit einer Traglast von bis zu 40 kg sorgt Transmodul für einen effizienten Transport. In heutigen Anwendungen legen Transmodule pro Jahr im Durchschnitt ca. 50.000 km zurück. Damit dies verschleißarm möglich ist, wird auf bewegte Kabel verzichtet. Die Module erhalten ihre Energie kontaktlos vom Gleiskörper und übertragen die Signale und Daten über Funk. An beiden Enden der Gleisspuren befinden sich Wendestationen, die die Transmodule mit einer 180°-Drehung von der Ober- auf die Unterspur und umgekehrt bringen.

Speichern und beschleunigen

„Transmodul-Technologie“ bezeichnet die multifunktionale Elektronik, die sich innerhalb des Shuttles befindet und rundum IP65 geschützt ist. Ausgestattet mit einem Energierückgewinnungssystem beziehungsweise Energiespeicher kann die beim Bremsen zwischengespeicherte Energie von bis zu 500 W für den nächsten Beschleunigungsvorgang verwendet werden, der dann lediglich noch eine Einspeisung von ungefähr 300 W benötigt. Für die Signal- und Datenübertragung wird WLAN im Nahfeldbereich genutzt: Zwei am Boden des Transmoduls integrierte Antennen tasten entlang der kompletten Gleisstrecke bis zu den Wendestationen einen Leckwellenleiter ab und tauschen die Daten in Echtzeit mit der Master-Steuerung aus. Bis 32 Transmodule auf einer Strecke können vom TM-Controller (Master) angesteuert werden, der mit bestehenden Maschinenkonzepten per Feldbus komfortabel vernetzt werden kann. Das System bietet standardmäßig eine SercosIII-Schnittstelle und digitale I/Os, es kann aber je nach Kundenanforderung auch mit anderen Feldbus-Interfaces geliefert werden. Die Programmierung des Transmoduls ist auf wenige Parameter reduziert. Es sind lediglich die Rohdaten für die Streckenlänge und die Größe der Formatplatten einzugeben. Über die in einer Liste eingetragenen Halte- und Beschleunigungsdaten kann der Programmablauf definiert werden. Alle anderen Bewegungsabläufe und Funktionen wie Abstandskontrolle, Staubetrieb und Wartepositionen vor den Wendestationen berechnet die Steuerung selbst. Nach einer Prüfung aller Daten auf Plausibilität ermittelt die Software das effizienteste Fahrprofil.

Wendetechnik statt Kurvenfahrt

Der Transport von Produkten und Werkzeugen findet in einem zunehmend komplexer werdenden Umfeld industrieller Herstellungsprozesse durch Maschinen und Anlagen statt. Dabei ist das Transmodul der wohl flexibelste Transportroboter seiner Art: Beispielsweise wird bei Werkzeugmaschinen durch das Transmodul in Kombination mit einem automatisierten Be- und Entladen von Werkstücken eine höhere Produktivität erzielt. Durch die intelligente Transmodul-Steuerung gestaltet sich Track & Trace von Produkten einfacher denn je: Medizinische Produkte können von der Herstellung bis zur Verpackung nachverfolgt und mit ERP-Systemen synchronisiert werden.

Das Transmodul bietet mit der 180°-Wendetechnik ein Alleinstellungsmerkmal, was bisher die Kurvenfahrt nicht zwingend notwendig gemacht hat. Dies bietet maximale Effizienz auf kleinstem Raum – verglichen mit Systemen als Rundstrecke. Die Anforderungen neuer Märkte und Applikationen zeigen, dass die Flexibilität in der Schienenführung für unsere Kunden mitentscheidend ist, sie bringt die Freiheit, ihre Produktionsflächen bestmöglich auszunutzen und die Strecke der Maschinenanordnung bestmöglich anzupassen. Innovationen haben bei uns Tradition: Die aktuelle Entwicklung der vierten Transmodulgeneration macht die Kurvenfahrt möglich.

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