Innovative Shuttles

Das Modular Transport System (MTS) der Zimmer Group hat den German Innovation Award gewonnen Es ist Teil einer roboterbasierten, flexiblen, produktiven und modularen Fertigungszelle und sorgt für den Werkstücktransport in der Zelle.

09. Juli 2019
Innovative Shuttles
Zur Ligna 2019 präsentierte die Zimmer Group sein mit dem German Innovation Award ausgezeichnetes Modular Transport System. (Bild: Zimmer GmbH)

Das System verknüpft dabei die Be- und Entladestationen mit den Bearbeitungs- und Messstationen, wie das Unternehmen mitteilt. Die individuell gesteuerten Transporteinheiten (Shuttles) können je nach Anforderung als Master oder als Slave eingesetzt werden und dabei entweder einzeln oder im Verbund agieren.

Dadurch entfällt eine starre Kopplung des Transports etwa über ein durchgehendes Transportband. Ein Vorteil gegenüber herkömmlichen Maschinen ist die hohe Anlagenverfügbarkeit dieser Roboterbearbeitungszelle, so das Unternehmen. Zum Beispiel könnten die Shuttles bei Bedarf im Betrieb einzeln ausgeschleust und ausgetauscht werden.

Eine weitere Innovation des MTS liege in der integrierten 48-V-Akku-Zwischenkreispufferung. Diese reduziert in Kombination mit der Rekuperationsfunktion der Transporteinheiten die Laststromspitzen um rund 85 Prozent und somit den Energieverbrauch der Anlage um mehr als acht Prozent.

Das ganze System kann variable Werkstücke in Losgröße 1 verarbeiten und durch Hinzufügen von weiteren Funktionsmodulen die Leistungsfähigkeit nahezu beliebig skalieren. Der Ausbau der Zellen reicht von wenigen Metern mit ein oder zwei Bearbeitungsstationen bis zu 100 Metern mit mehr als 30 Bearbeitungsstationen.

Die Modularität ermöglicht laut Zimmer individuelle Lösungen, die schnell in Betrieb genommen werden können, da sich jedes Modul einzeln vorab testen lässt. Das verkürze die Hochlaufzeiten im Vergleich zu klassischen Bearbeitungsmaschinen erheblich.

Für jedes der Module existiert ein digitaler Zwilling, heißt die Software ist bereits für jedes Modul vorhanden und an einem HILS-System (Hardware-in-the-Loop) getestet. Dieser digitale Zwilling begleitet die Anlage während der gesamten Lebenszeit. Er dient als Trainingsgerät für neues Bedienpersonal und zum Vorabtest bei Neuprodukten.

Das zentrale Bearbeitungsmodul besteht aus zwei Industrierobotern, die jeweils mit einer Multibearbeitungseinheit ausgerüstet sind. Die kooperierenden Roboter arbeiten in einem räumlich begrenzten Bereich.

Eine Herausforderung ist es, mit handelsüblichen Robotern eine auf +/- 0,1 Millimeter genaue Fertigung zu ermöglichen. Dazu haben die Experten eine sensorische Inline-Korrektur-Funktion entwickelt, welche die geforderte Präzision permanent überwacht und gegebenenfalls automatisch nachkorrigiert.