Ratgeber · Handhabungstechnik
FTS ODER HUBACHSE? TEILE VON A NACH B OHNE ÜBERGABEPROBLEM
Wann ein fahrerloses Transportsystem mit zwei Robotern nötig ist und wann eine verfahrbare Hubachse dieselbe Aufgabe allein übernimmt.
Kurz gesagt: Für feste Strecken innerhalb einer Halle mit wenigen Stationen ist eine verfahrbare Hubachse die einfachere Alternative zu einem FTS mit zwei Übergaberobotern. Die Hubachse ZH90 von Zeilhofer greift das Bauteil, verfährt auf einer Schiene und legt es an der Zielstation ab. Es gibt ein System statt drei und keine Übergabe dazwischen.
Inhalt:
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Das eigentliche Problem ist die Übergabe
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Was ist eine verfahrbare Hubachse?
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So arbeitet die verfahrbare Hubachse
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FTS mit zwei Robotern oder Hubachse im Vergleich
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Automatisch oder von Hand
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Wirtschaftlichkeit
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Drei Systeme oder eines: der Prozess im Bild
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Checkliste für Ihre Strecke
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Wann ein FTS die bessere Wahl bleibt
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Häufige Fragen
Wer Bauteile automatisiert von einer Station zur nächsten bringen will, landet schnell bei einem Konzept aus drei Systemen: Ein Roboter legt das Teil auf ein fahrerloses Fahrzeug, das Fahrzeug fährt, ein zweiter Roboter nimmt das Teil wieder ab. Das funktioniert. Bei einer festen Strecke mit wenigen Stationen geht es aber oft einfacher.
Dieser Ratgeber zeigt, wo beim Werkstücktransport zwischen Stationen die eigentliche Schwierigkeit liegt und wann eine verfahrbare Hubachse von Zeilhofer die wirtschaftlichere Lösung ist. Ab Werk Holzkirchen, bis 1.200 kg, pendelfrei geführt.
KAPITEL 01
Das eigentliche Problem ist die Übergabe, nicht der Transport
Ein Teil von Station A nach Station B zu fahren, ist technisch gelöst. Aufwendig wird es an den Stellen, an denen das Teil den Besitzer wechselt. Bei der klassischen Lösung mit fahrerlosem Transportsystem (FTS) oder autonomem mobilen Roboter (AMR) passiert diese Materialübergabe zweimal:
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Roboter 1 greift das Teil an Station A.
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Übergabe 1: Roboter 1 legt das Teil auf das Fahrzeug. Das Fahrzeug muss dafür exakt an der Übergabestation stehen.
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Das Fahrzeug fährt zur Zielstation und hält dort mit einer gewissen Toleranz.
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Übergabe 2: Roboter 2 muss das Teil trotz dieser Toleranz sicher greifen, oft mit Zentrierung oder Kamera.
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Roboter 2 legt das Teil an Station B ab.
Jede Übergabestation bringt eigene Anforderungen mit: Positionierung, Zentrierung, ein Sicherheitskonzept für den Bereich, in dem Fahrzeug und Roboter zusammentreffen, und eine Schnittstelle zwischen drei Steuerungen. Fachartikel zur FTS-Einführung nennen die automatische Materialübergabe deshalb regelmäßig als größten Planungsaufwand.
KAPITEL 02
Was ist eine verfahrbare Hubachse?
Eine verfahrbare Hubachse ist eine vertikale Hubachse, die auf einer Schiene horizontal zwischen mehreren Stationen fährt. Sie hebt, transportiert und setzt ein Bauteil in einem Ablauf ab. Technisch ist das eine schienengeführte Lösung für die Maschinenverkettung, bei der dieselbe Vorrichtung das Teil vom Greifen bis zum Ablegen hält.
Grundlage ist die Hubachse ZH90 von Zeilhofer. Sie wird an der Decke oder am Boden auf einer Schiene montiert und mit einer Vorrichtung ausgestattet, die genau zum Bauteil passt, etwa einem Greifer, Sauger oder Magneten. Die Achse hebt das Teil pendelfrei an, verfährt entlang der Schiene und setzt es an der Zielstation millimetergenau ab.
KAPITEL 03
So arbeitet die verfahrbare Hubachse
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Fahrweg nach Bedarf: Die Schiene wird projektspezifisch ausgelegt und so lang gebaut, wie Ihre Strecke es erfordert.
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Geschwindigkeit einstellbar: Wie bei einem fahrerlosen Transportsystem lässt sich die Fahrgeschwindigkeit individuell an Takt und Bauteil anpassen.
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Bis 1.200 kg: Elektrisch und elektropneumatisch bis 1.200 kg, pneumatisch bis 800 kg, jeweils inklusive Vorrichtung.
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±1 mm Wiederholgenauigkeit: Die starre, pendelfreie Führung legt das Teil an jeder Station reproduzierbar ab. Eine Nachzentrierung entfällt.
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SPS-Anbindung: Elektrische und elektropneumatische Ausführungen lassen sich in die bestehende Anlagensteuerung einbinden.
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Sensorik: Hinderniserkennung und Predictive Maintenance sind möglich, damit Störungen früh erkannt werden.
KAPITEL 04
FTS mit zwei Robotern oder verfahrbare Hubachse
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Systeme: Die FTS-Lösung braucht Fahrzeug, Flottensoftware, Ladestation und zwei Roboter mit Greifern. Die Hubachse ist ein System auf einer Schiene mit passender Vorrichtung.
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Übergaben: Beim FTS zwei, jeweils mit Zentrierung und Sicherheitskonzept. Bei der Hubachse keine, das Teil bleibt in derselben Vorrichtung.
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Positionierung: Das Fahrzeug hält mit Toleranz, der Roboter gleicht aus. Die Hubachse erreicht ±1 mm Wiederholgenauigkeit an jeder Station.
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Fahrweg: Beim FTS frei und per Software änderbar. Bei der Hubachse fest, die Schiene ist so lang wie nötig.
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Manuelle Übernahme: Beim FTS nur eingeschränkt, bei einer Störung steht der Ablauf. Die Hubachse führt der Bediener jederzeit von Hand.
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Ansprechpartner: Beim FTS oft mehrere Lieferanten und Steuerungen. Bei der Hubachse kommen Achse, Vorrichtung und Steuerung von Zeilhofer.
KAPITEL 05
Automatisch oder von Hand: der Vorteil gegenüber dem Roboter
Im Automatikbetrieb greift, verfährt und legt die Hubachse komplett ohne Werker ab. Anders als ein Roboter lässt sie sich aber jederzeit auch von Hand führen. Ein Mitarbeiter kann das Teil manuell ablegen, wenn es die Situation verlangt.
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Sonderteile und neue Varianten: Teile, für die noch keine Position eingelernt ist, legt der Bediener einfach von Hand ab.
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Anlauf und Nacharbeit: In der Anlaufphase oder bei Nacharbeit läuft der Prozess manuell weiter, ohne Umprogrammierung.
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Störung der Automatik: Fällt der Automatikbetrieb aus, steht die Linie nicht still. Die Achse wird manuell weiterbedient.
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Kollaborativer Betrieb: Mensch und Achse teilen sich den Arbeitsraum ohne Schutzzaun, bis 300 kg Last.
KAPITEL 06
Wirtschaftlichkeit: was bei der Hubachse wegfällt
Bei einem FTS-Projekt ist der Fahrzeugpreis nur ein Teil der Rechnung. Marktübersichten beziffern Integration, Flottensoftware, Ladeinfrastruktur und Sicherheitsvalidierung auf 30 bis 60 Prozent zusätzlich. Mit zwei Übergaberobotern kommen Greifer, Programmierung und Schutzeinrichtungen dazu.
Bei der verfahrbaren Hubachse entfallen Fahrzeug, Flottensoftware und Ladestationen, zwei Roboter samt Programmierung, zwei Übergabestationen mit Zentrierung, die Sicherheitstechnik für die Übergabebereiche, die Schnittstellen zwischen drei Steuerungen und die Abstimmung zwischen mehreren Lieferanten.
Eine verfahrbare, automatisierte Hubachse ist eine Sonderlösung, deren Preis von Streckenlänge, Traglast und Vorrichtung abhängt. Komplexe Hubachsen-Lösungen liegen bei Zeilhofer bei bis zu etwa 150.000 €. Was die einzelnen Systeme kosten, zeigt der Ratgeber Was kostet ein Manipulator?. Finanzieren lässt sich die Anlage auch über Leasing oder Mietkauf.
KAPITEL 07
Drei Systeme oder eines: der Prozess im Bild
Die verfahrbare Hubachse greift das Teil an Station A, fährt auf einer Schiene zur Station B und legt es dort ab. Es gibt kein Fahrzeug, keinen zweiten Roboter und keine Übergabe dazwischen. Die Grafik zeigt beide Abläufe im Vergleich.
KAPITEL 08
Checkliste: Passt eine verfahrbare Hubachse zu Ihrer Strecke?
Je mehr Fragen Sie mit Ja beantworten, desto eher ist die Hubachse die wirtschaftlichere Lösung:
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Liegen Start und Ziel in derselben Halle?
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Ist der Weg zwischen den Stationen immer gleich?
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Gibt es nur wenige Stationen entlang der Strecke?
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Ist das Bauteil schwer oder empfindlich, sodass jede Übergabe ein Risiko ist?
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Soll ein Mitarbeiter bei Bedarf manuell eingreifen können?
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Ist eine Montage an der Decke oder eine Bodenschiene im Layout möglich?
KAPITEL 09
Wann ein FTS die bessere Wahl bleibt
Eine Hubachse ist an ihre Schiene gebunden. Ein fahrerloses Transportsystem spielt seine Stärken aus, wo Wege lang, wechselnd oder verzweigt sind. Beide Ansätze lassen sich auch kombinieren: Das Fahrzeug bringt Material in den Bereich, die Hubachse setzt präzise zwischen den Stationen um.
Lange oder hallenübergreifende Wege
Wenn Teile zwischen Gebäuden, Lager und Produktion pendeln, ist ein Fahrzeug flexibler als jede Schiene.
Viele, häufig wechselnde Ziele
Ändern sich Stationen und Routen laufend, lassen sie sich beim FTS per Software anpassen. Ist bereits eine Flotte im Werk, kann es sinnvoll sein, sie zu erweitern.
Hohes Transportaufkommen
Viele gleichzeitige Transporte über mehrere Schichten verteilt eine Fahrzeugflotte besser als eine einzelne Achse.
FAQ / Q&A
HÄUFIGE FRAGEN
01 Was ist eine verfahrbare Hubachse?
Eine verfahrbare Hubachse ist eine vertikale Hubachse, die auf einer Schiene zwischen mehreren Stationen fährt. Die Zeilhofer ZH90 hebt, transportiert und legt ein Bauteil in einem Ablauf ab, an der Decke oder am Boden montiert.
02 Was ist eine Alternative zu einem FTS für kurze Strecken?
Für feste Strecken mit wenigen Stationen ist eine verfahrbare Hubachse eine Alternative. Die Zeilhofer ZH90 greift das Teil an Station A, fährt auf einer Schiene zur Station B und legt es dort ab. Fahrzeug und Übergaberoboter entfallen.
03 Warum ist die Übergabe zwischen FTS und Roboter so aufwendig?
Das Fahrzeug hält mit einer gewissen Toleranz an der Station. Der Roboter muss diese ausgleichen, oft mit Zentrierung oder Kamera. Dazu kommen ein Sicherheitskonzept für den Übergabebereich und Schnittstellen zwischen mehreren Steuerungen.
04 Wie lang und wie schnell fährt eine verfahrbare Hubachse?
Der Fahrweg wird projektspezifisch ausgelegt: Zeilhofer baut die Schiene so lang, wie die Strecke es erfordert, an der Decke oder am Boden. Die Fahrgeschwindigkeit ist wie bei einem fahrerlosen Transportsystem individuell einstellbar und wird an Taktzeit und Bauteil angepasst.
05 Arbeitet die Hubachse komplett ohne Werker?
Ja. Im Automatikbetrieb greift, verfährt und legt die Zeilhofer ZH90 komplett ohne Werker ab. Bei Bedarf kann ein Mitarbeiter jederzeit übernehmen und das Teil manuell ablegen. Das ist ein großer Vorteil gegenüber einem Roboter.
06 Welche Lasten kann eine verfahrbare Hubachse bewegen?
Die Zeilhofer ZH90 bewegt elektrisch und elektropneumatisch bis 1.200 kg, pneumatisch bis 800 kg, jeweils inklusive Vorrichtung. Im kollaborativen Betrieb ohne Schutzzaun sind es bis 300 kg.
07 Was kostet eine verfahrbare Hubachse?
Der Preis hängt von Streckenlänge, Traglast und Vorrichtung ab, da jede verfahrbare Hubachse eine Sonderlösung ist. Komplexe Hubachsen-Lösungen liegen bei Zeilhofer bei bis zu etwa 150.000 €. Fahrzeug, Flottensoftware und zwei Übergaberoboter entfallen dafür.
08 Wann ist ein FTS trotzdem die bessere Lösung?
Bei langen oder hallenübergreifenden Wegen, vielen wechselnden Zielen und hohem Transportaufkommen ist ein FTS flexibler. Beide Lösungen lassen sich auch kombinieren.
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PRODUKT
Pendelfrei heben bis 1.200 kg, an Decke oder Boden montiert und auf Schiene verfahrbar.