Präzision, die im Takt bleibt

„Für unsere Kunden konzipieren und fertigen wir bei Bedarf komplette Montagelinien, etwa für Leiterplatten, elektronische Baugruppen und Geräte“, beschreibt Thomas Ketterer, Key-Account-Manager bei Pematech. Der Sondermaschinenbauer aus Radolfzell am Bodensee gehört mit seinen rund 80 Mitarbeitenden zur Schweizer Asic Robotics AG. Das Portfolio von Pematech umfasst automatisierte Prüflinien für vielfältige Tests zur Qualitätssicherung, Lineartransfer- und Rundtaktanlagen, Roboterzellen, Sonderlösungen für die Montage sowie modulare Softwareprogramme zur Steuerung, Prozessoptimierung und Produkt-Rückverfolgung. Namhafte Unternehmen weltweit setzen auf das tiefgehende Know-how bei Planung, Konstruktion, Fertigung und Montage schlüsselfertiger Prüf- und Montagelinien sowie bedarfsgerechter Prüftechnik. Ketterer: „Wir passen die Systeme exakt an die individuellen Abläufe unserer Kunden an. Damit können sie die oft anspruchsvollen Anforderungen an Funktionalität, Leistung, Effizienz und Qualität erfüllen.” Die Kunden kommen vorwiegend aus Europa, aus Asien sowie aus den USA und Mexiko. Pematech unterstützt die Anwender zudem mit einem umfassenden Service.

Jede Zehntelsekunde zählt

„Viele unserer Kunden stammen aus der Automobilbranche, ein wichtiger, aber vor allem auch ein hart umkämpfter Markt”, berichtet Ketterer. Dazu kommen Medizintechnik, Smart-Home, Konsum- und Industriegüter sowie die Elektroindustrie. Oft handelt es sich um taktkritische Prozesse, bei denen jede Zehntelsekunde zählt. Das ist insbesondere bei Automotive-Kunden der Fall, unter anderem wenn elektrische Baugruppen und Komponenten wie etwa Leiterplatten montiert werden. „Die Prozesse bei den Anwendern müssen perfekt abgestimmt sein”, berichtet Ketterer. „Es darf zu keinen Verzögerungen zwischen den einzelnen Schritten kommen.” Deshalb spielt die Lineartechnik bei der Handhabung eine entscheidende Rolle. Seit Jahren setzt der Sondermaschinenbauer aus Radolfzell unter anderem auf seinen Partner IEF-Werner aus Furtwangen.

„Verschrauben, Dispensen, Reinigen, Laserbeschriften, Widerstandsschweißen, End-of-Line-Tests und Plasmabehandlung – für einen Automobil-Kunden haben wir beispielsweise eine Montagelinie konzipiert, die sämtliche Prozessschritte abdeckt”, beschreibt er. Dazu kommt das vollautomatische Fügen einer flexiblen Leiterplatte mit Steckverbindung sowie externe Prozesse wie das Auftragen von Wärmeleitpaste. Die Anlage arbeitet kameragestützt mit Lagekorrektur und Toleranzausgleich. Sie eignet sich besonders für dreidimensionale, platzsparende Elektronikbaugruppen. Zudem ist die Linie an ein übergeordnetes Manufacturing Execution System (MES) angebunden, wobei ein Linienmanagementsystem – der Pematech LineManager – die Daten aller Stationen zentral bündelt und als Schnittstelle zum MES dient.

So können Produktions- und Zustandsdaten in Echtzeit erfasst, Transparenz geschaffen und eine durchgängige Rückverfolgbarkeit gewährleistet werden. Pematech hat die einzelnen Abläufe als Integrator und Generalunternehmer zu einem stimmigen Ganzen zusammengeführt. Das Ergebnis: eine maßgefertigte, zuverlässige und schnelle Linie.

Herausforderung: 360-Grad-Inspektion

„Wir haben einzelne Achsen etwa für Verschraubungen bis hin zu Portalsystemen geliefert”, beschreibt Thomas Hettich, der Pematech betreut. Er ist Produktbereichsleiter für Linearachsen und motorische Drehtische bei IEF-Werner. „In Summe befinden sich in der gesamtem Linie knapp 45 Linearachsen.” Exemplarisch nennt Hettich eine besondere Aufgabe in der konzipierten Montagelinie: „Die Produkte müssen dem Werkstückträger entnommen und aus mehreren Blickwinkeln mit Kamerasystemen inspiziert werden. Dabei darf es zu keiner Unterbrechung des Prozesses kommen.“ Für diesen Vorgang standen maximal zweieinhalb Sekunden zur Verfügung, damit die Taktzeit am Ende der Linie stimmt.

Gemeinsam mit Pematech entwickelte das IEF-Team ein Positioniersystem speziell für diese Arbeitsstation. Es basiert auf IEF-Standard-Zahnriemenachsen der Modul-Baureihe. Die z-Achse vom Typ Modul 68 wurde um eine zusätzliche Dreheinheit ergänzt. Insgesamt muss von dieser Achse eine Masse von sieben Kilogramm bewegt werden. Die kompakte Lineareinheit Modul 68 eignet sich besonders zum Einsatz als Vertikalachse und überzeugt durch hohe Wiederholgenauigkeit von ±0,04 Millimetern bei einer Geschwindigkeit bis zu zwei Meter pro Sekunde. „Diese Kombination aus Präzision, Dynamik und Langlebigkeit macht diese Lineareinheit zur idealen Lösung für automatisierte Prüf- und Montageprozesse“, sagt Thomas Hettich. „Wir konnten durch die modulare Bauweise der Achsen und die präzise Auslegung die Bewegungen exakt auf die Taktzeit abstimmen.“

Im Einsatz hat sich das Modul 68 vielfach bewährt: Nicht nur die Taktzeiten lassen sich zuverlässig einhalten, auch bleiben die Kosten gering, und Anpassungen an spezifische Prozessanforderungen sind problemlos möglich. „Die Kinematik erlaubt es, dass der Motor stillsteht, während der Schlitten auf der Y-Achse befestigt ist und nur der Grundkörper auf- und abfährt“, beschreibt IEF-Experte Hettich. „Wir können den Raum optimal nutzen und freie Fahrwege gewährleisten.“

Bereits in der Angebotsphase stellte IEF-Werner CAD-Daten und detaillierte Auslegungen bereit. Beide Seiten konnten somit sicher sein, dass das System später wie geplant einsetzbar ist, ohne dass es dabei zu unerwarteten Änderungen und Kostensteigerungen kommt. Ketterer: „Die fertige CAD-Zeichnung können wir direkt integrieren, und die Lieferung erfolgt so, dass die Achse montagefertig auf der Palette ankommt. Das erleichtert unsere Arbeit erheblich und gibt uns enorme Sicherheit.“

Wiederverwendbare Baugruppen
Ein zentrales Ziel bei der Entwicklung von Sondermaschinen ist, einzelne Baugruppen wiederverwenden zu können. Damit muss Pematech nicht jede Anlage komplett neu konstruieren. „Wenn wir zum Beispiel ein Portalsystem nutzen, können wir dieses bei neuen Projekten einfach anpassen, kürzen oder verlängern, ohne das Rad neu erfinden zu müssen“, erklärt Ketterer. Diese Herangehensweise vereinfacht die Konstruktion, spart Entwicklungszeit und ermöglicht es, Maschinen effizienter und kostengünstiger zu bauen.

Enge Partnerschaft für stabile Produktionsprozesse

Die Zusammenarbeit mit IEF-Werner überzeugt Pematech durch fundiertes technisches Know-how, praxisnahe Beratung und präzise Abstimmung auf die Taktzeiten der Anlagen. In einem konkreten Fall standen zunächst Varianten mit zwei Handlingeinheiten im Raum. Diese Lösung wäre technisch umsetzbar gewesen, jedoch wirtschaftlich wenig attraktiv. Daher fiel die Entscheidung zugunsten einer pfiffigen, von IEF-Werner konstruktiv und steuerungstechnisch optimierten Lösung aus nur einer Einheit, die denselben Nutzen bietet – gleichzeitig die Anlage kosteneffizienter und somit wettbewerbsfähiger macht.

Die robusten Linearsysteme arbeiten nahezu wartungsfrei und gewährleisten eine hohe Verfügbarkeit. Das ist grundsätzlich wichtig, für internationale Kunden aber noch mehr, da ein Servicetechniker im Ausland oft nicht unmittelbar zur Verfügung steht.

„Was ich an IEF-Werner besonders schätze, ist nicht nur die Qualität der Achsen, sondern das gesamte Paket – von der Auslegung bis zur praktischen Umsetzung”, erklärt Thomas Ketterer. „Bei jeder Anlage erhalten wir wertvolle Hinweise zur Kabelführung oder zum Achsaufbau und können Handling, Kraft und Geschwindigkeit optimal planen. Auch kritische Faktoren wie elektrostatische Aufladung in der Nähe empfindlicher Produkte werden gemeinsam berücksichtigt. Das spart Zeit, reduziert notwendige Handhabungseinheiten und verschafft uns einen klaren Kostenvorteil. Das ist  entscheidend für die internationale Wettbewerbsfähigkeit.”