Prospekt_WIAP_WN_1235_Portallader

WIAP WN 1235
Portallader Automation

Inhaltsverzeichnis

2. Vorwort

WIAP – Innovation in Automation und Maschinenbau

Seit vielen Jahren ist die WIAP ein führender Anbieter im Bereich der Maschinen- und
Automatisierungstechnik. Ursprünglich begann die Entwicklung von Poralladern, die
speziell für die Firma Trumpf gebaut wurden. Im Anschluss folgten mehrere Projekte für
die Firma Tripet, die an Rundschleifmaschinen eingesetzt wurden. Mit der Zeit entwickelte
WIAP eigene Maschinen, die zusammen mit Poralladern angeboten wurden.

Heute spielt die Automation eine zentrale Rolle in der Weiterentwicklung der WIAP
Technologien. Sie ermöglicht eine präzisere und effizientere Bearbeitung von Materialien,
wodurch der gesamte Produktionsprozess optimiert wird. Besonders hervorzuheben ist,
dass durch die Automation viele manuelle Aufgaben übernommen werden können, was die
Effizienz und Flexibilität steigert.

Neben Poralladern hat WIAP auch eine Vielzahl anderer Lösungen entwickelt. Dazu
gehören unter anderem Rundtack-Bänder, Palettenbahnhöfe und massgeschneiderte
Flächenportale, die als Plasmabrenn- oder Wasserstrahlschneidanlagen zum Einsatz
kommen. Besonders innovativ ist das HLV-Ladesystem, eine kostengünstigere Variante
von Portalanlagen, die ohne teure Führungen auskommt, dabei jedoch eine exzellente
Funktionalität bietet.

WIAP steht für hohe Qualität und Zuverlässigkeit – in jeder Maschine und jeder Lösung.

3. WIAP Lader Typ HLV 40 Kg Werkstück Gewicht

Der WIAP HLV Lader wurde speziell für das Be- und Entladen von Stangen entwickelt. Vor
der Einführung dieser Anlage wurden die Teile noch manuell von einem Operator mit zwei
konventionellen Drehmaschinen be- und entladen. Die neue Anlage wurde so ausgelegt,
dass sie 50 Rohteile gleichzeitig laden kann. Die Teile haben eine Länge von bis zu 4000
mm, einen Durchmesser von 20 bis 40 mm und ein Gewicht von bis zu 40 kg.

Bild 3 A:
Hier ist der HLV Lader mit der ganzen
Automation sichtbar.

Ablaufbeschreibung: Die Rohteile werden hinten auf die Auflage gelegt. Mit Vibration
werden sie voneinander getrennt. Anschliessend wird das Teil mit einer Drehkralle 150 mm
nach vorne befördert und in eine Position gebracht, wo der Ladergreifer das Rohteil
aufnehmen kann. Nachdem das Teil bearbeitet wurde, wird es wieder abgelegt. Danach greift
eine Fertigteilkrallen-Vorrichtung das bearbeitete Teil und wirft es auf die Ablagestation.

Bild 3 B:
Die Werkstücke werden hier aus einem
Rohteil-Speicher in eine Werkstück
Aufnahmeposition abgelegt.

Bild 3 C:
Hier werden die Ankerbolzen Stangen mit
dem Portallader HLV in die Maschine
geführt

4. HLV Greifer System

Bild 4 A:
Der Doppelgreifer (Ansicht von hinten)
sorgt dafür, dass das Werkstück immer
exakt in der Mitte der Maschine zentriert
wird, sodass das Spannfutter präzise
eingeführt werden kann.

Bild 4 B:
Der Doppelgreifer (Ansicht von vorne)
Wird mit 2 Luftzylinder angetrieben.

5. Roh und Fertigteil Ablage System HLV Anlage

Bild 5 A:
Ein Bund mit 50 Ankerbolzen, wobei jedes
der 50 Stücke ca. 4000 mm lang und etwa
2 Tonnen schwer ist. Der Bund wird hier
auf der Auflage aufgeschnitten.
Anschliessend werden die Rohteile
automatisch verteilt.

Bild 5 B:
Hier ist das Portallader-Laufwagensystem
sichtbar, das nur mit 4 Stück V-Rollen an
der Ober- und Unterkante des
hochgestellten Rechteckrohrs läuft. Das
neuartige Laufwagen-Fahrsystem Typ
HLV stellt eine sehr preiswerte Lösung
dar und kann für viele Automatisierungen
eingesetzt werden.

Bild 5 C:
Nachdem die Stangenbindung hier
aufeschnitten wurde, rollen die Stangen
auseinander. Anschliessend werden sie
durch Vibration verteilt.

Bild 5 D:
Hier ist ein WIAP Vibrator im Einsatz,
dessen Exzenterstufe von 5 % bis 100 %
eingestellt werden kann. Dabei können
bis zu 1500 kp Erregerenergie
eingebracht werden. Die Drehzahl lässt
sich über die CNC-Steuerung so
anpassen, dass die Teile auch aufwärts
transportiert werden können

Bild 5 E:
Damit der Auflage-Rahmen der Rohteile
nicht die gesamte Maschine und Halle
durchvibriert, kommen hier auch die
WIAP Gummis zum Einsatz.

Bild 5 F:
Die Zugänglichkeit der Automation ist
von hinten so abgesichert, dass keine
Personen in die Gefahrenzone laufen
können.

Bild 5 G:
Mit diesen Krallen wird die Stange vom
Rohteil-Rechen in eine Zwischenstation
überführt – dabei wird sie auf ein Prisma
gehoben. An dieser Position können
sowohl der Rohteil- als auch der
Fertigteilgreifer abgesenkt werden, ohne
dass es zu einer Störkontur durch die
nachfolgenden Rohlinge kommt. So ist
ein reibungsloser und sicherer
Übergabeprozess gewährleistet.

Bild 5 H:
Zu sehen ist das Antriebssystem der
Rohteil-Kralle (links) und der Fertigteil
Kralle (rechts). Ein Getriebemotor
übernimmt die Bewegung beider
Einheiten. Die Fertigteil-Kralle entnimmt
das bearbeitete Werkstück, während die
Rohteil-Kralle das neue Rohteil in das
Auf- und Ablage-Prisma einführt und dort
korrekt positioniert. So läuft der
Übergabeprozess automatisch und
präzise ab.

6. Montage der HLV Anlage

Bild 6 A:
Das neue WIAP HLV System ist eine
kostengünstige Automation wo keine
Bearbeitung notwendig ist am Ladesystem.
Da diese krummen Bananenstangen
sowieso nicht in Hochpräzison angeliefert
werden, ist die Klemmposition für das
Roh- und Fertigteil – der Rohrlader
genügend genau.

Bild 6 B:
Jim Widmer bei der Montage des HLV
Laders. Er hat alles mit dem Inventor
gezeichnet. Wenn etwas nicht stimmt,
muss er mit sich selbst schimpfen!

Bild 6 C:
Hier wir ein Vierkantrohr schräg gestellt,
dass der Laufwagen in den Ecken fahren
kann

Bild 6 D:
Der Laufwagen läuft mit 4
Kunststoffrollen oben und unten.
Zusätzlich wird eine Verschleissschiene
aus S355-Material angebracht, damit der
Wagen gut rollt. Bis jetzt wurden auch
nach 50.000 bearbeiteten Teilen keine
Einlaufspuren festgestellt. Auch die
Verschmutzung bleibt gering. Zudem
wurde eine Tropfschmierung integriert,
die sicherstellt, dass kein Trockenlauf die
Führung beeinträchtigt.

Bild 6 E:
Hier wird auch der Hub-Senk-Schlitten
montiert. Er ist ebenfalls mit V-Rollen
geführt und verwendet zwei 4-Kant
Rohre für die stabile Führung.

Bild 6 E:
Hier ist der Laufwagen montiert.
Angetrieben wird er über eine
Zahnstange, was einen schnellen Lauf
ermöglicht, ohne dass das Ladesystem ins
Oszillieren gerät.

Bild 6 E:
Das gesamte Ladesystem und die Zu- und
Wegführung werden hier von der WIAP,
einschliesslich der Konstruktion,
hergestellt. Der Kunde gab nur die
Anforderungen vor, und WIAP hat
daraufhin ein Angebot gemacht, wie sie
es umsetzen würde. Die SBB
(Schweizerische Bundesbahn) hat die
Lösung nach der Präsentation von WIAP
dann ebenfalls bestellt. Die erste Version
von WIAP war so schnell, dass der Kunde
Lohnarbeit hätte suchen müssen, da das
System mit dem HLV zu schnell war.

7. Technische Daten der HLV Anlage

8. WIAP Lader PL2 2 x 7 Kg Werkstück Gewicht

Einführung: Erfolgsgeschichte des Portalladers WIAP PL2

Die Entwicklung des WIAP Portalladers PL2 begann mit einer konkreten Anfrage eines
renommierten Schweizer Schleifmaschinenherstellers. Dieser suchte für internationale
Kunden wie Bilz (Deutschland), Grundfos (Dänemark) und Embraco (Brasilien) eine
zuverlässige Automatisierungslösung für seine Rundschleifmaschinen. WIAP entwickelte
daraufhin den Portallader WIAP PL2 – ausgestattet mit einem Schwenkgreifer, der zwei
Werkstücke von je bis zu 7,5 kg sicher und präzise handhaben kann.

Der Erfolg dieser Lösung sprach sich schnell herum. So wurde der Portallader WIAP PL2
wenig später auch für die WIAP-eigene Drehmaschine DM2 A übernommen, die
ursprünglich im Rahmen eines Sonderprojekts (CHD) konzipiert wurde. Der Durchbruch
kam, als ein deutscher Grosskonzern das Konzept übernahm und den Portallader WIAP
PL2 in Lizenz für weitere Kunden baute. Damit floss nicht nur Know-how, sondern auch
ein nennenswerter Umsatz in Form von Lizenzgebühren zurück an WIAP – ein Gewinn im
mehrfachen Sinne.

Bild 8 A:
Der Portallader WIAP PL2 ist für ein
Werkstückgewicht von 2 x 7 kg ausgelegt
und ermöglicht einen Eilgang von 135
Metern pro Minute. Zusätzlich ist eine
Querverfahrweg-Achse als weitere CNC
Achse konzipiert, die es ermöglicht, die
Teile beliebig auf- und abzulegen.

Bild 8 B:
WIAP Portallader PL 2

Bild 8 C:
Hier ist der WIAP Portallader an einer
Maschine die für Audi Lenkstangen
herstellt.

Bild 8 D:
Sichere Automatisierung mit dem WIAP
PL2 an der Storebro STB 2000: Dieser WIAP
PL2 Portallader wurde in Kombination mit
einer Rundtakt-Palettenbahn realisiert.
Besonders hervorzuheben ist das
Sicherheitskonzept: Es existieren keine
Klemmstellen für Personen ausserhalb der
Bewegungszone des Laders. Der
Portallader bewegt sich ausschliesslich in
definierten Bahnen und kann die Zone, in
der sich Bedienpersonal aufhält, nicht
erreichen.

Im Gegensatz zu klassischen Robotersystemen, die bei einem Steuerfehler unkontrolliert
ausschlagen und so eine Gefahr darstellen könnten, ist dies beim WIAP PL2
konstruktionsbedingt ausgeschlossen. Das erhöht die Sicherheit im Produktionsumfeld
erheblich.

Dieser Portallader wurde speziell für den Einsatz an der Storebro STB 200 konzipiert und
angebaut – eine clevere und sichere Automatisierungslösung.

9. Greifer System vom PL2

Bild 9 A:
Der Doppelgreifer des WIAP PL2
Portalladers, Der Doppelgreifer des WIAP
PL2 Portalladers bietet eine
beeindruckende Vielseitigkeit. Mit seiner
Fähigkeit, sich um 90° zu schwenken, kann
er sowohl Fertig- als auch Rohteile sicher
und präzise aufnehmen und ablegen
sowohl horizontal als auch vertikal.

Darüber hinaus ermöglicht der Greifer eine zusätzliche Drehung von 180°, was eine noch
grössere Flexibilität im Umgang mit Werkstücken gewährleistet. Dank dieser Eigenschaften
bleibt der WIAP PL2 für nahezu alle Aufgaben geeignet und lässt nur wenige
Herausforderungen ungelöst. Das System deckt ein sehr breites Einsatzgebiet ab und kann
Werkstücke mit einem Gewicht von bis zu 2 x 7 kg problemlos handhaben.

Bild 9 B:
Hier wird das Fertigteil aus der Maschine
entnommen.

10. Zubehör zum Portallader PL2

Bild 10 A:
Bei sehr grossen Mengen von Rohteilen
können diese auch mit einer
Rohteilzuführung ausgestattet werden, um
den Prozess effizienter zu gestalten.

11. Technische Daten der HLV Anlage

12. WIAP Portallader PL3 2 x 25 Kg Werkstückgewicht

Der WIAP PL3 Portallader wurde von der WIAP speziell entwickelt und an eine HEID CNC
Drehmaschine integriert. Die gesamte Anlage hatte einen Wert von über 1 Million CHF. Der
Portallader ist für eine Traglast von 2 x 25 kg ausgelegt und ermöglicht einen Eilgang von
bis zu 135 Metern pro Minute.

Aufgrund der begrenzten Hallenhöhe von nur 3,4 Metern war eine herkömmliche Beladung
über der Maschine unvorteilhaft. Um dieses Problem zu lösen, wurde eine Klappe über dem
Spindelstock realisiert, die es ermöglichte, direkt in die Maschine zu fahren. Auf diese
Weise konnte auf eine Teleskop-Lösung des Laders verzichtet werden.

Bild 12 A:
Der Portallader WIAP PL3 an der Heid
Maschine angebaut.

Bild 12 B:
Der Dreh- und Schwenkgreifer ist eine
100%ige WIAP-Konstruktion. Er entnimmt
das Fertigteil aus dem Futter, schwenkt es
um 90 Grad nach unten und führt eine 180
Grad-Drehung aus. Anschliessend kann er
das neue Rohteil wieder einlegen. Nach
diesem Vorgang fährt der WIAP Lader PL3
wieder aus dem Maschinenraum.

Bild 12 C:
Als Fertigablageband wurde ein Rundtakt
Band konstruiert und hergestellt, das über
eine zentrale Spannvorrichtung verfügt.
Diese sorgt dafür, dass alle Teile,
unabhängig vom Durchmesser, immer
exakt zentriert gespannt werden. Dadurch
wird gewährleistet, dass der Portallader
problemlos das Fertigteil ablegen und
aufnehmen kann, ohne Schwierigkeiten
beim Greifen oder Ablegen des Werkstücks.

Der Greifer legt das Fertigteil auf die Ablageteller ab und taktet dann weiter. Anschliessend
nimmt er das neue Rohteil auf. Das gesamte Rundtack-Band wurde so konzipiert, dass es
keine Klemmstellen aufweist, wodurch die Gefahr einer versehentlichen Verletzung durch
das Einklemmen von Fingern ausgeschlossen ist. Nur in den Bereichen, in denen der
Portallader potenziell in Kontakt mit Personen kommen könnte, wurde ein Schutzgitter
angebracht.

Bild 12 D:
Hier wurde das Fertigteil abgelegt. Das
Transportband tacktet anschliessend
weiter, und der Lader nimmt das neue
Rohteil auf. Dieser gesamte Prozess kann
parallel zur Hauptbearbeitungszeit
ablaufen, wodurch in der Regel keine Eile
erforderlich ist. Die Bearbeitungszeit
beträgt in der Regel fast immer über eine
Minute, sodass genügend Zeit für den
reibungslosen Ablauf des gesamten
Vorgangs zur Verfügung steht.

13. Greifer System Portallader WIAP PL3

Bild 13 A:
Der WIAP Portallader-Greifer besteht aus
zwei Plan-Spiral-Futtern. Ein wichtiger
Aspekt ist, dass bei einem Stromausfall
das Werkstück nicht in den
Späneförderer fällt. Diese Anforderung
führte dazu, dass WIAP diese speziellen
Rohr- und Fertigteile-Greifsysteme
gewählt hat. Als Antrieb des Futters
wurde ein LKW-Scheibenwischermotor
ausgewählt, ein robustes System, dessen
Teile auch in 30 Jahren noch erhältlich
sind. Das Dreh- und Schwenksystem ist
eine reine WIAP-Konstruktion, die durch
ihre Robustheit, Präzision und dennoch
kräftige Bauweise überzeugt, um die 2 x
25 kg bzw. 50 kg problemlos handhaben
zu können.

14. Technische Daten Portallader PL3

15. WIAP Flächenportallader FPL 50 Kg Werkstückgewicht

Die WIAP hat zwei Flächenportale umgebaut, die ursprünglich als Brennschneidmaschinen
vorgesehen waren. Eine der Maschinen wurde in eine Wasserstrahlmaschine umgebaut, die
andere als Autogen-Brennschneidmaschine sowie Plasma-Schneidmaschine, auch für das
Ausbrennen von Rohrsätteln. Die ursprünglichen Flächenportale stammten von WMW,
jedoch ist die Konstruktion so ausgelegt, dass auch die Herstellung von WIAP FPL
Maschinen möglich ist. Es kann auch ein Zukaufprojekt in Betracht gezogen werden.

Bild 15 A:
Die Brennschneid Anlage WIAP FPL

Bild 15 B:
Mit diesem Flächenportal können fast
beliebige Rohteile zum Ausbrennen in die
Anlage eingebracht werden, auch Teile mit
einer Höhe von über 2 Metern.

Bild 15 C:
Auch der Längs- und Querweg ist
grosszügig dimensioniert. Der Querweg
beträgt 3 Meter, der Längsweg 5 Meter.

Bild 15 D:
Hier ist ein Brennschneidsystem mit
Autogen sowie ein Plasmaschneider für das
Ausbrennen von Rohrsätteln integriert.

Bild 15 E:
Aber auch ein Anbohren wurde eingeplant

16. Technische Daten FPL

17. Information über eine Sinumerik 828

Bild 17 A:
Bild einer Sinumerik 828 an einer
Werkzeugmaschine

18. Schlusswort WN 1235

Automation wird in einer Zeit, in der die Kosten für Arbeitskräfte steigen, ein immer
wichtigeres Thema werden. Durch Automation kann der Lohn einer Person auf mehrere
Maschinen verteilt werden, sodass eine Person mehrere Maschinen gleichzeitig bedienen kann.
Das führt dazu, dass die Produktion effizienter wird und der Bedarf an Arbeitskräften gesenkt
wird. Automation wird daher eher zunehmen als abnehmen. Dadurch wird verhindert, dass nur
in Billiglohnländern produziert wird, wo die Löhne niedrig sind. Wir denken, dass dies eine
starke Konkurrenz für Billiglohnländer darstellen kann. Der Vorteil der Automation, wenn alles
im Heim- oder Inhouse-Betrieb erfolgt, ist, dass eine Umsetzung deutlich schneller möglich ist,
was die Flexibilität erhöht. Deshalb ist Automation die Zukunft.

Erstellt: sw-jw-iw-hp Widmer

WIAP WN 1235 Portallader Automation