Welche Vorteile und Schlüsselmerkmale bietet der Baukasten?

• Schnelle Verfügbarkeit: Aufeinander abgestimmte Module mit unterschiedlichen Hublängen ermöglichen horizontale und vertikale Bewegungen zur Aufnahme bzw. Abgabe von Werkstücken bei unmittelbarer Inbetriebnahme des Systems.
  Die Abstufung der Hublängen beträgt
  • horizontal 100|200|300|400 mm
  • vertikal 60|120|180|240|300 mm
• Kennzeichnende Baukastenlogik: Die Module LEN-6 und VEN-6 sind werksseitig bereits mit Sensoren und Dämpfern ausgestattet, was die Inbetriebnahme beschleunigt, und Zusatzkosten vermeidet. Das Fügen der Module erfolgt über Zentrierringe (h6 Passungen) und bietet präzise und schnelle Montage des Pick & Place Systems.
• Leistungsfähiger Greifer: Mit der Parallelgreifer-Serie PGM steht ein kostengünstiger Greifer für zuverlässiges Handling der Werkstücke bei hoher Prozessstabilität zur Verfügung. Medien-Versorgung und Signalisierung des Greifers können auf Wunsch sogar durch die Einheiten hindurch erfolgen!
• Luft- und Signalintegration: Je nach gewählter Variante ist die zentrale Luftversorgung und Signal-Rückführung integriert. Das reduziert den Verkabelungsaufwand, vereinfacht das Kabellayout und beschleunigt die Inbetriebnahme!
• Aufstell- und Montageoptionen: Bei ortsfestem Einsatz ist die Aufnahme des Systems auf einem Stativ (Zubehör) möglich. Für flexible Arbeitsbereiche zwischen 0 und 190° kann die Montage auch auf dem pneumatischen Schwenkantrieb SES-9 von Friedemann Wagner GmbH erfolgen. Externe Anschläge gewähren bei SES-9 volles Drehmoment in den Endlagen. Ab Werk ist der Schwenkantrieb mit Stoßdämpfern ausgestattet und bietet von außen einstellbare Drehwinkel. Etwaigen Sensoren werden platzsparend in der Anschlagschraube aufgenommen. Ab Lager ist SES-9 optional auch in Varianten mit 6 Luft- oder 6 Luft- und Signaldurchführungen erhältlich. Somit kann das Pick & Place System theoretisch durch die Schwenkeinheit versorgt werden! Durch abgestimmte Elemente und Interfaces entsteht ein zuverlässiges Pick‑&‑Place-System mit geringeren Investitions- und Betriebskosten im Vergleich zu einem Roboter.

Was ist der finale Nutzen für den Anwender?

• Abhängig von klar umrissenen Aufgabenpaketen, Stückzahl und Zyklen stellt der Baukasten eine kostenbewusste, attraktive Alternative zu Roboterlösungen dar.  
• Fertige Baukastenkomponenten, vordefinierte Schnittstellen, robuste Standardprozesse realisieren eine kürzere "time-to-market" bei geringer Komplexität.
• Modularer Aufbau und Austauschbarkeit, sowie zentrale Versorgungslogik ermöglichen schnelle Implementierung, vereinfachte Wartung und somit geringeres "total cost of ownership"

Zusammenfassung
Das Pick&Place-Baukastensystem von Friedemann Wagner GmbH bietet eine praxisnahe, flexible und kosteneffiziente Alternative zu klassischen Roboterlösungen. Greifen und Positionieren von Werkstücken bei schneller Implementierung durch verfügbare Module mit hoher Wiederholgenauigkeit, bekannter Technologie und geringer Komplexität. 

Kernmerkmale und Vorteile der Rundschalttische RSE-6 und RSE-9

Seitenverriegelung nach Drehung
Nach der Drehung erfolgt, wie in dieser YouTube-Animation zu sehen, die Verriegelung des Tisches von der Seite, was eine sichere Weiterverarbeitung der Werkstücke im folgenden Bearbeitungsprozess gewährleistet.

Ungerade Teilungen möglich
Dieses spezielle Konstruktionsprinzip ermöglicht neben den sonst üblichen "geradzahligen" Teilungen (z.B. 4 = 90°) auch ungerade Teilungen wie 7, 9, 13 etc. Der verfügbare Raum in der Anlage lässt sich – angepasst auf das Werkstück – damit optimal nutzen. Zusätzliche Werkstücke auf dem Teller bieten sich darüber hinaus als Puffer an, um Zyklen und Prozesse zu optimieren.

Dämpfung und Tellergeschwindigkeit
Ab Werk sind RSE-6 und RSE-9 – in Drehrichtung links bzw. rechts –mit integrierter Dämpfung sowie einer Drossel zur Regelung der Tellergeschwindigkeit ausgestattet. Dies sorgt für gleichmäßige, reproduzierbare Betriebsabläufe.

Beide Rundschalttische können optional mit pneumatischer Dämpfung geordert werden. Diese verzögert bei leichteren Werkstücken deren geringeren Massenträgheitsmomente und ist enorm verschleißarm!

Sensorische Verriegelungsabfrage
Die Verriegelung des Tisches lässt sich zur Prozessoptimierung sicher per Sensor abfragen. Status und Zyklussteuerung können so zuverlässig überwacht werden.

Kosteneffiziente Luftführung
Eine spezielle Luftführung im Rundschalttisch ermöglicht das Ansteuern von Drehen (Vorschub) und Verriegelung über nur ein Ventil. Das reduziert Anschaffungskosten, Installationsaufwand und Wartung.

Anwendungsfelder
Beide pneumatischen Rundschalttische eignen sich ideal für Anwendungen, in denen wiederholgenaue Drehungen mit reproduzierbarer Verriegelung kombiniert werden müssen. Die Möglichkeit ungerader Teilungen eröffnet neue Freiheitsgrade bei der Layoutplanung von Automationslinien und erhöht die Effizienz durch optimierten Platz- und Zyklusoutput.

Verlässliche Lösung vom Hersteller
Als etabliertes Familienunternehmen mit langjähriger Erfahrung in Herstellung von Handhabungstechnik liefern wir standardisierte und kundenspezifische Lösungen.
Ähnliche, versteckte Nutzenvorteile finden sich im gesamten Portfolio.
Zielsetzung ist stets eine zuverlässige Lösung für komplexe Bearbeitungsprozesse, die den Kunden schnelle Amortisation und langfristige Betriebssicherheit bietet. 

Kundenspezifische Lösungen als Standard – Flexibilität in der Automation

Stetiges Los der Teams aus Konstruktion und Montage von Automationslösungen sind ad-hoc Änderungen an Werkstück und Anlage. Mittlerweile sind kundenspezifische Änderungen selbst bei der Inbetriebnahme "der Usus"!

Variable Drehwinkel für maximale Anpassungsfähigkeit

Schwenkeinheiten von Wagner bilden daher Drehwinkel von 0-190° ab. Von außen einstellbar – über Anschlagschrauben!
Das relevante Detail steckt dabei weniger in der Angabe 190° (statt sonst üblicher 180°), sondern vielmehr im Bindestrich dazwischen. Alle Drehwinkel können mit einer Schwenkeinheit abgebildet werden! Ein willkommenes Feature in Sachen Flexibilität und Bauteilreduktion: es muss z.B. für 90°-Anwendungen kein anderes Produkt verwaltet, geordert und gelagert werden.

Warum herkömmliche Schwenkantriebe an Präzision verlieren

Schwenkantriebe kämpfen, historisch bedingt, bei Konstruktion, Inbetriebnahme und Instandhaltung mit "angekratztem Ruf". Warum eigentlich? Dazu braucht es technischer Detailbetrachtung – man muss sich mit der "leidigen" Physik auseinandersetzen:

Konstruktive Schwächen klassischer Systeme

Herkömmliche Schwenkeinheiten haben Stoßdämpfer, die als Endanschlag wirken, meist direkt auf der Zahnstange.
Die eigentliche Aufgabenstellung des Dämpfers ist die Verzögerung. Das dämpfende Bauteil ist dabei thermisch stets belastet – durch seine eigene Bewegung und interne Deformierung. Dazu sind hydraulische Dämpfer komplett im Inneren des Schwenkantriebs platziert – also ungünstigerweise im Druckbereich.

Dienen die Dämpfer gleichzeitig auch als Anschlagelement, ist sofort erkennbar, dass über Wärmegang und Abnutzung des Stoßdämpfers die so wichtige Endlage variieren kann.
Ein „Nachstellen eines wandernden Systems“ oder ein Dämpfertausch ist bei innenliegenden Dämpfern unmittelbar mit Zerlegen (unter Drucklosigkeit) oder Austausch verbunden. 

Fehlendes Drehmoment in der Endlage – ein bekanntes Problem

Da bei herkömmlichen Schwenkeinheiten die Funktionen „Endlage + Dämpfung“ unmittelbar auf der Zahnstange erfolgen – wirkt sich deren (notwendiges!) Spiel zusätzlich zum Dämpfer in der Genauigkeit der Endlage aus – leider streuend. Ergebnis sind aufwändige Einstellarbeiten und unproduktive Stillstands-Zeiten.

Die Endlage ist jedoch exakt jene Position, bei der es auf reproduzierbare Genauigkeit ankommt!
Dort soll bekanntlich das Werkstück final und präzise übergeben bzw. aufgenommen werden. Ungenauigkeit und wandernde Abgabepunkte sind gerade dort eindeutig unerwünscht!

Could not be worse? …
Doch – wird ohne externe Anschläge gedreht, werden die letzten Winkelgrade (ca. 2-3°) vor der Endlage nur mit der Kraft eines Antriebskolbens angefahren! Das ist kein Geheimnis – und in Datenblatt oder Katalog direkt oder indirekt nachzulesen.
Obwohl faktisch also ein doppelt beaufschlagtes pneumatisches Modul vorliegt, haben übliche Schwenkantriebe in diesem Bereich nur etwa die Hälfte des Nenndrehmomentes zur Verfügung.
Man stelle sich vor: 50% des Nenndrehmoments – just in der Endlage – am wichtigsten Punkt der Schwenkbewegung.

Das bedeutet, es muss je nach Lastgefüge eine größere Schwenkeinheit gewählt werden. Konstruktion und Anwender kämpfen in logischer Folge mit zusätzlichem Platzbedarf, Energieverbrauch, Kosten – neudeutsch „mit dem Footprint“.

So manches Team-Mitglied der Automation findet sich beim Lesen dieser Punkte bis hierher in vielerlei Hinsicht wieder. Es dürfte damit klar sein, woher der angekratzte Ruf einer pneumatischen Schwenkeinheit herrührt.

Mehr Kraft und Präzision durch externe Anschläge

Friedemann Wagner GmbH hat als Hersteller von Handhabungseinheiten diese Punkte aufgegriffen und seine Schwenkantriebe sukzessive optimiert.

Maßgeblich konstruktiver Ansatz der Serien SM, SE und SES ist die Einstellung des Drehwinkels „von außen“! „Von außen“ bedeutet, die Schwenkeinheit verfügt über externe Anschläge – im Umkehrschluss liegt also volles Drehmoment in den Endlagen an.
„Von außen“ bedeutet aus konstruktiver Sicht: die Anschlag-Last liegt nicht unmittelbar auf Getriebe und Verzahnung, sondern auf dem Anschlag. Das bringt Verbesserung bei Standzeiten und Genauigkeiten (Tabelle im Anhang).

Integriertes Anschlagsystem sorgt für Stabilität und Langlebigkeit

Das patentierte externe Anschlag-System ist bei Wagner ein Bestandteil des gefrästen Gehäuses aus hochfestem, eloxiertem Aluminium. Die Endlage wird über einstellbare und klemmbare Anschlagschrauben verlässlich erreicht. Dabei bilden der gehärtete Anschlagblock und die Schrauben  gegenseitig eine Anschlag-Fläche (also Flächen- statt Punktlast)!

Einfache Wartung und Zugänglichkeit der Dämpfer

Die hydraulischen Dämpfer verzögern in diesem Systemaufbau lediglich die Bewegung. Sie sind von außen zugänglich: die Justierung der Dämpfung auf die Last wird somit einfacher.

Extern zugängliche Dämpfer erleichtern die Arbeit der Instandhaltung und präventiven Wartung! Für einen Dämpfertausch muss nicht die ganze Schwenkeinheit zerlegt werden. Der Wechsel kann je nach Platzgefüge der Anlage sogar bei eingebauter Schwenkeinheit erfolgen.
Ein weiterer Benefit: hydraulische Dämpfer unterliegen außerhalb des Druckraums der Kühlung durch natürliche Konvektion.

Sensorintegration für Prozesssicherheit

Versteckter Nutzen findet sich in den Anschlagschrauben. Sie sind hohl ausgeführt – darin kann platzsparend der Sensor aufgenommen werden.

Aufgrund des Konstruktionsprinzips und der Abfrage der realen Endlage kann sogar ein Ausfall der Stoßdämpfer erkannt werden – per einfacher SPS-Abfrage auf Prellen (Blockdiagramm anbei).
Die Störkanten der Dämpfer, Schrauben und Sensoren zeigen gewollt in nur eine Richtung – Das ist hilfreich bei Platzierung und Zugänglichkeit der Schwenkeinheit in eng verbauten Automations-Applikationen.

Kompakte Lösungen mit integrierter Luft- und Signaldurchführung

Bei Bedarf sind Varianten mit clever integrierten Luft-Durchführungen in die drehende Welle verfügbar. Kurze Druckluftwege, Struktur und Platzgewinn bei weniger Torsion sind die relevanten technischen Hintergründe.
Größenbedingt sind ab Modulgröße SES-6 auch Varianten mit Signal-Durchführung verfügbar.

Praxisgerechte Montage und hohe Wiederholgenauigkeit

Schwenkeinheiten drehen Aufbauten! Bei Friedemann Wagner GmbH ist der Abgang keine Welle, sondern eine Anschlagfläche – mit Passungen, Bohrungen und Gewindegängen. So kann der Aufbau recht simpel gefügt werden. 

Technische Vorteile überwiegen – geringe Einschränkungen akzeptabel

Fairerweise – wo Licht ist, ist auch Schatten.
Externe Dämpfer kragen – wie im Bild sichtbar – als Störkante aus. Im Gegenzug sind diese dafür leicht erreichbar und unterliegen der Konvektion. Da Anschlagschrauben und Sensoren in dieselbe Richtung positioniert sind, relativiert sich diese Situation.

Ein externer Anschlag treibt die Bauhöhe. Im technischen Aufbau der Friedemann Wagner GmbH ist der Anschlag sogar explizit Bestandteil des gefrästen Gehäuses aus hochfestem Aluminium.
Es gilt dabei jedoch zu bewerten, dass infolge der so ermöglichten Funktion "volle Kraft in der Endlage" (Drehmoment) oft ein kleineres Modul als bei anderen Herstellern gewählt werden kann.

Der Einwand, dass eine Anschlagfläche zusätzlicher Höhe bedarf, ist ungerechtfertigt. Irgendwie muss der Aufbau gefügt werden. Eine bei anderen Herstellern notwendige Adaption auf der Welle  braucht ebenfalls Bauraum und bringt durch die Anbindung eine zusätzliche Toleranz mit. Betrachtet man die clevere Luftintegration der Schwenkeinheiten von Friedemann Wagner GmbH ist obiger Einwand komplett ausgehebelt.

Fazit: Präzision, Drehmoment und Wartungsfreundlichkeit in einem System

Externe Anschläge und das System der Anschlagschrauben sind der konstruktive Dreh- und Angelpunkt der Schwenkantriebe von Wagner.

Entscheidend ist, ob 
• volles Drehmoment in den Endlagen
• eine Genauigkeit +/- 0,01°
• leichte Zugänglichkeit für Justage und Wartung
gewichtige Argumente in der nächsten Schwenk-Anwendung darstellen. 

Zur Abrundung sind per Animation der technische Ansatz von Anschlagfläche, Anschlagblock und Drehwinkeleinstellung erkennbar visualisiert (Anlage oder im YouTube-Channel).

Es handelt sich um robuste Ausführungen im Metallgehäuse, die das Zusammenführen verschiedener Eingänge zu einem Ausgang ermöglichen.

Die vergossenen Terminals (IP65) verfügen über Power- und Signal-LEDs sowie Überlast- und Kurzschluss-Schutz. Die Betriebsspannung beträgt 10-30VDC (PNP).

Die Steckerleisten sind in verschiedenen Ausführungen erhältlich. Sie werden per Durchgangsbohrungen an die Wagner-Einheiten (oder andere Applikationen!) befestigt.

Die Bezeichnung ist sprechend: so verfügt beispielsweise eine Steckerleiste des Typs STL-8-E63–A8 über 6x3-polige Eingänge und einen 8-poligen Ausgang.

Zur strukturierten Verdrahtung könnte obiger 8-poliger Ausgang direkt bei STL-8-E43–E18–A12 aufgelegt werden. Dort stehen neben dem 8-poligen Eingang noch zusätzlich 4 Stück 3-polige Eingänge zur Verfügung, die an einem 12-poligen Ausgangsstecker aufgelegt sind.

Die Steckerleisten sind losgelöst von Wagner-Pneumatik-Modulen einsetzbar, im Zubehörkatalog gelistet und ab Lager verfügbar.

Obwohl faktisch ein doppelt beaufschlagtes Modul vorliegt, haben übliche Schwenkantriebe damit nur etwa die Hälfte des Nenndrehmomentes zur Verfügung – in der so wichtigen Endlage!

Die Schwenkeinheit SES-6 – als mittlere Baugröße von Friedemann Wagner GmbH – hat volles Drehmoment in der Endlage. Das externe Anschlagsystem ist Teil des Gehäuses.

Sie ist ab Lager verfügbar – auf Wunsch in Varianten mit Luft- und Signaldurchführung.

Durch externe Anschläge ist die Wiederholgenauigkeit deutlich verbessert (+/- 0,01°) – das System ist in der Endlage nicht vom Getriebespiel abhängig.

Die Endlage wird per Anschlagschraube eingestellt und bestimmt. Die ab Werk montierten Dämpfer verzögern nur! Die Anschlagschraube wiederum dient in hohler Ausführung als platzsparende Aufnahme für den einschraubbaren Sensor.

SES-6 verfügt bei 6 bar über 6Nm reales Drehmoment.

Alle Störkanten zeigen in eine Richtung – ein Vorteil bei der Platzierung in engen Applikationen.

TIPP *** TIPP *** TIPP

Nicht nur die Dämpfer sind von außen erreichbar – auch der Schwenkwinkel (0-190°) lässt sich von außen verstellen. Für alle Anwender eine nennenswerte Erleichterung bei Inbetriebnahme und Wartung. 

Für Anfragen aus Osteuropa steht zukünftig Interkont Berger GmbH aus Memmingen als Partner zur Verfügung.

Die aktive Geschäftsbeziehung beider familiengeführter Firmen ergänzt sich ideal.

Interkont Berger GmbH ist als Beschaffungsdienstleister für osteuropäische EU und Nicht-EU-Märkte bereits seit über 40 Jahren etabliert. Das bewegte Portfolio reicht von einzelnen elektromechanischen Bauteilen, Automationszubehör bis hin zu komplettierten elektronischen Baugruppen der Prüftechnik und Kabelkonfektionen.

Als existente Vertretung renommierter Namen greift Interkont Berger GmbH zusätzlich auf ein aktives Netzwerk von über 100 weiteren Partnern zurück und bedient in 3. Generation namhafte Kunden in den Märkten

• Maschinen und Anlagenbau
• Werkzeugbau
• Mess- und Prüftechnik
• Medizintechnik
• Elektrogerätetechnik
• Lichttechnik
• Automotive (Automobil, Nutzfahrzeuge, Land- und Forstwirtschaft)
• Schienenfahrzeuge und Boote 
• Instandhaltung + Reparatur

Als Beispiel dient ein Fertigungs-Szenario:

Im Serienbetrieb fällt in einer Fertigungszelle sukzessive die Dämpfung des Schwenkantriebs aus.
Das passiert. Dämpfer sind Verschleißteile – sie absorbieren kinetische Energie durch interne Bewegung und Verformung.

Die Fertigungszellen sind raumoptimiert und mit vielen anderen Modulen befüllt. Durch die Zyklen-Optimierung zur hohen Ausbringung sind enorme Geschwindigkeiten der Bewegungen notwendig.

Mit Verlust der Dämpfungsleistung wird der End-Anschlag stetig härter. Von außen ist ein härter werdender Anschlag infolge der Lärmquellen jedoch nicht wahrnehmbar.

Ab hier nimmt das Übel seinen Lauf: harte Anschläge führen zu Prellen. Das Werkstück kann sich verklemmen oder wird durch den Impuls im Raum beschleunigt. Noch schlimmer, wenn die Summe der mechanischen Schläge die Substanz der Einheit beschädigt. Es kommt zu Blockaden, Ausbrüchen oder Crashs. Eventuell werden bei Defekt nachgelagerte Module beschädigt oder beeinträchtigt. Von den Werkstücken ganz zu schweigen. Geschieht das Ganze in einer kapazitiv notwendigen Geister-Schicht steht kein Personal parat, um einzugreifen und Schaden abzuwehren.

Die Folge: teurer Stillstand, begleitet von Demontagen, Reparaturen, Neujustierungen. 

Vielen Anwendern der Wagner-Schwenkantriebe ist unbekannt, dass Ausfälle der Stoßdämpfer erkennbar sind. Rechtzeitig.

Aufgrund des Konstruktions-Prinzips kann durch die SPS auf Prellen abgefragt werden.

Ein Blockdiagramm finden Sie als PDF-File zum Download.

Durch den platzsparenden Sensor in der Anschlagschraube des Festanschlags wird die reale Endlage detektiert. Ein Prellen ist ein Indiz für einen defekten Dämpfer.

Ob in diesem Fall die Steuerung die Anlage abschaltet oder eine Meldung absetzt entscheidet der User. Der Konstruktions-Ansatz von Wagner vermeidet Folgekosten und Stillstands-Zeiten. Echte Nachhaltigkeit mit Wagner-Einheiten.

Eine bewusst praktizierte Fertigungstiefe ermöglicht, was bei anderen am Markt "aus der Mode" ist:

Module werden auf Kundenwunsch instand gesetzt oder überarbeitet.
Zur Überholung eingesandte Produkte durchlaufen eine Prüfung und Analyse.
Ein anschließendes Angebot zum Aufwand hilft dem Kunden zu entscheiden, ob die Ressource erhalten wird.

Warum ein Betriebsmittel wegen Dichtung oder Lager ausmustern?
Warum einen Rundschalttisch verschrotten, weil er statt einer zukünftig notwendigen 6er-Teilung aktuell eine 4er Teilung hat?

Auch bei einem Crash in der Applikation liegt nicht immer ein Kollateralschaden vor.
Es gilt primär zu prüfen, ob eine Reparatur wirtschaftlich ist.

Dieser schwäbische Ansatz wird gelebt – seit jeher.

Sogar Wagner-Stoßdämpfer STD-14 sind reparabel.

Um Nachhaltigkeit zu beweisen, reicht es Wagner-Module einzusetzen!

Für eine leichte und praktische Installation ist die Einschraubsäule nicht ortsfest in der Applikation zu montieren, sondern wird an der Einheit selbst fixiert!

Dazu wird zunächst die im Zentrum des Tellers befindliche Kunststoff-Abdeckung entnommen.
Das als Passung ausgeführte untere Ende der Einschraubsäule wird in die feststehende Mittenbohrung des Rundschalttisches geführt.
Die Fixierung des Stativs erfolgt – von unten – per Gewindering, der die Säule kontert.

Der Teller des Rundschalttisches mit Werkstücken dreht sich somit um die feststehende Säule.

Mit oder ohne Klemmblock (Option/Zubehör) kann der Anwender die Säule zur Montage von Aufbauten oder weiteren Automationsmodulen nutzen (vgl. auch Link in den Blogbeitrag).

Zur etwaigen Versorgung der Module ist die Säule praktischerweise als Hohlwelle ausgeführt!