Schwebende Produktbewegung mit bis zu 6 Freiheitsgraden

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Die Funktionsweise des Planarmotorsystems XPlanar
Die Funktionsweise des Planarmotorsystems XPlanar / Bild: Beckhoff Automation

XPlanar kombiniert die Vorteile herkömmlicher Transporttechnologien und ergänzt diese um den einzigartigen Schwebeeffekt. Es entstehen vollständig neue Möglichkeit für das Handling von Produkten – sowohl innerhalb der Maschine als auch zwischen mehreren Maschinen.

Dem Anwender steht die individuelle Bewegungsfreiheit fahrerloser Transportsysteme zur Verfügung: Einzelne Güter können über beliebige Wege an beliebige Orte transportiert werden. XPlanar vereint diese Flexibilität mit der Dynamik eines Linearmotors und ermöglicht dadurch die taktzeitoptimierte Verknüpfung einzelner Produktionsschritte. Darüber hinaus vereinfacht XPlanar einzelne Produktionsschritte signifikant: die aus der Robotik gewohnten Freiheitsgrade und Positioniergenauigkeiten stehen dem Anwender zur Verfügung. Die Positionierung eines Produktes bei der Bearbeitung wird erstmalig zur Aufgabe des Transportsystems. Der Schwebeeffekt ersetzt zudem jegliche mechanische Führungskomponente. Reinigungs- und Wartungsaufwand werden drastisch reduziert.

XPlanar bietet einzigartige Vorteile für die effiziente Losgröße-1-Produktion in allen Branchen. Die XPlanar-Mover transportieren jedes Produkt auf individuell festgelegten Strecken durch die Maschine. Einzelne Fertigungsschritte werden beliebig miteinander verknüpft, sodass starre Stationsabfolgen der Vergangenheit angehören. Die Bewegungen der einzelnen Mover sind vollständig voneinander entkoppelt: Die Produkte können einander überholen, werden ausgeschleust oder gestaut, um bspw. zur Trocknung zu verweilen, ohne dass sie den weiteren Produktionsfluss beeinträchtigen. Die simultane Produktion verschiedener Formate ist durch unterschiedliche Movergrößen in einem System problemlos möglich.

Die herausragende Dynamik und die robotische Präzision qualifizieren XPlanar als effizientes Positioniersystem für die Bearbeitung unterschiedlicher Losgrößen und Produktvarianten. Die Mover fahren komplexe XY-Geometrien ab, wodurch auch die individuelle Beschriftung des transportierten Produktes an einem stationären Laser möglich ist. Für jedes einzelne Produkt wird diese Geometrie individuell festgelegt. Die Präzision der Geometrieverfolgung ist so hoch, dass komplexe Positioniersysteme innerhalb der Bearbeitungsstationen entfallen können.

  • individueller und entkoppelter Produkttransport
  • simultane Produktion unterschiedlicher Formate
  • präzise Positionierung bei der Bearbeitung

XPlanar bietet dem Anwender einzigartige Freiheiten bei der Gestaltung des individuellen Maschinenlayouts. Die XPlanar-Kacheln können frei in der Fläche verlegt werden. Restriktionen bei der Auswahl einer geeigneten Geometrie sind kaum vorhanden. Es können rechteckige Anordnungen, Kreise oder baumähnliche Strukturen realisiert werden. Das Design der Maschine folgt vollständig der Funktion, die vom Anwender benötigt wird. Das XPlanar-System ist dabei immer genau so groß, wie die Anforderungen es verlangen. Durch Overheadvermeidung wird wertvolle Produktionsfläche eingespart. Kommt es zu einer Änderung der Produktionsanforderungen, bietet XPlanar unkomplizierte Erweiterungsmöglichkeiten für die Maschine. Existierende Anlagen werden um Kacheln ergänzt, und die Einbindung weiterer Bearbeitungsstationen ist einfach möglich. Einzelne Mover können ebenfalls zu bestehenden Systemen hinzugefügt werden. Diese modulare Erweiterbarkeit garantiert die hohe Zukunftssicherheit für XPlanar-Systeme, auch über die Erstinstallation hinaus.

Um speziellen Anforderungen gerecht zu werden, können XPlanar-Kacheln auch ortsveränderlich installiert werden. In Kombination mit ergänzenden Systemen, bspw. einem Linearmotor, lassen sich die Kacheln dann aus dem Verbund herausfahren und über mehrere Ebenen oder zu räumlich entfernten Anlagenteilen transportieren.

  • freie Anordnung der Kacheln
  • modulare Ergänzung von Kacheln und Movern
  • Verfahren der Kacheln

XPlanar zeichnet sich durch minimalen Reinigungs- und Wartungsaufwand aus. Zwischen Kachel und Mover besteht keinerlei Verbindung durch mechanische Komponenten. Im Gegensatz zu konventionellen Transportsystemen werden keine Führungsschienen, Rollen oder Schmiersysteme benötigt. Der Zeitaufwand für regelmäßige Wartungsintervalle reduziert sich auf einen Bruchteil und steigert die Verfügbarkeit der Anlage damit deutlich. Das Fehlen von mechanischen Komponenten vereinfacht zusätzlich die Reinigung des Systems beim Einsatz in stark verschmutzten Umgebungen. Alle Flächen der Kacheln und Mover sind glatt und leicht zu erreichen. Verunreinigungen der Produktionsstrecke – zum Beispiel durch verschüttete Flüssigkeiten – lassen sich auf den ebenen Freiflächen leicht identifizieren und werden dank des Schwebens von anderen Movern nicht weiter verteilt. Für den Einsatz in besonders anspruchsvollen Umgebungen kann die XPlanar-Kachel mit Edelstahl, Glas oder Kunststoff abgedeckt werden, um sie vor aggressiven Reinigungsprozessen zu schützen. Die Schwebeeigenschaften des Movers werden nicht beeinflusst.

  • keine verschleißbehaftete Mechanik
  • einfache Reinigung
  • Abdeckung durch Edelstahl, Glas oder Kunststoff

XPlanar erlaubt es, moderne Produktionsprozesse neu zu denken. Besonders bei stückzahlorientierter Fertigung sind hochdynamische, sequenzielle Prozesse oft das Mittel der Wahl. Dabei stößt man hinsichtlich der Verkürzung der Bearbeitungs- und Transportzeiten häufig an physikalische Grenzen. Mit XPlanar ist eine Überwindung dieser Grenzen möglich. Die vollständig entkoppelte Bewegung von Produkten in der Fläche ermöglicht die simultane Ausführung identischer Bearbeitungsschritte. Der Anlagenoutput wird maßgeblich von der Anzahl der parallelen Bearbeitungsstationen beeinflusst. Innerhalb einer Station steht mehr Bearbeitungszeit zur Verfügung, die zur qualitätsoptimierten Produktbearbeitung genutzt werden kann und so den Ausschuss direkt reduziert.

XPlanar erlaubt flexible Reaktionen auf Probleme in der Maschine: Während in sequenziellen Produktionsabläufen Störungen einzelner Bearbeitungsstationen den Produktionsfluss vollständig stoppen können, sind parallele Produktionsflusskonzepte mit XPlanar robust gegenüber Störungen. Die XPlanar-Mover umfahren die defekten Stationen, während der Gesamtproduktionsprozess mit nur geringfügig reduziertem Ausstoß weiterläuft.

  • parallele statt sequenzielle Bearbeitung
  • Qualitätssteigerung durch mehr Prozesszeit
  • Umfahren defekter Bearbeitungsstationen

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Über Beckhoff
Beckhoff realisiert offene Automatisierungssysteme auf der Grundlage PC-basierter Steuerungstechnik. Das Produktspektrum umfasst die Hauptbereiche Industrie-PC, I/O- und Feldbuskomponenten, Antriebstechnik und Automatisierungssoftware. Für alle Bereiche stehen Produktlinien zur Verfügung, die als Einzelkomponenten oder im Verbund als ein vollständiges, aufeinander abgestimmtes Steuerungssystem fungieren. Die „New Automation Technology“ von Beckhoff steht für universelle und branchenunabhängige Steuerungs- und Automatisierungslösungen, die weltweit in den verschiedensten Anwendungen, von der CNC-gesteuerten Werkzeugmaschine bis zur intelligenten Gebäudesteuerung, zum Einsatz kommen.

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