Wipotec ist ein weltweit führender Anbieter von intelligenter Wäge- und Inspektionstechnologie. Am Stammsitz in Kaiserslautern entwickelt und produziert das Unternehmen ein breites Portfolio an Kontrollwaagen, X-ray Maschinen, Track & Trace Produkten und innovativen Systemen für die Mail & Logistikbranche. Präzision spielt im Bereich Wägetechnik naturgemäß eine große Rolle. Die Waagen von Wipotec müssen auch bei unterschiedlichen Bedingungen immer exakt das korrekte Gewicht anzeigen.

Das betrifft insbesondere auch Temperaturschwankungen: Egal ob es sommerlich heiß oder frostig ist, der Messwert muss stets der gleiche sein. Um dies sicherzustellen, betreibt Wipotec einen hohen Aufwand: Jede Wägezelle – das ist der technische Kern der Waagen – muss am Ende der Montage in eine Klimakammer, wo sie einem Zyklus mit verschiedenen Temperaturen zwischen 0 und 40 Grad ausgesetzt wird. Kommt es zu Abweichungen vom Soll-Gewicht, werden entsprechende Korrekturfaktoren hinterlegt, bis alles passt. 

Schwerlast-Waagen auf Wachstumskurs

Eine besonders stark wachsende Produktsparte bei Wipotec ist die der Schwerlast-Waagen. Diese können mit bis zu 150 kg beladen werden und kommen insbesondere in der Logistikbranche beim Paketversand zum Einsatz. Aber auch beispielsweise Zementwerke, wo schwere Säcke abgefüllt werden, gehören zu den Abnehmern. Um der steigenden Nachfrage gerecht zu werden und dabei die internen Prozesse zu optimieren, sollte die Prüfung dieser Produkte in die gleiche Halle umgesiedelt werden, wo auch deren Montage stattfindet. Dazu plante Wipotec eine neue Prüfanlage, bestehend aus einer großzügig dimensionierten Klimakammer und einem Zuführ- und Handlingsystem für das Ein- und Ausfördern der Wägezellen.

Partnerschaftlich zum Ziel

Um die komplexen Herausforderungen bewältigen zu können, war eine enge Zusammenarbeit mit klarer Aufgabenteilung zwischen den Projektpartnern erforderlich. Tobias Stellwagen, Research & Development bei Wipotec, erinnert sich: „Das Ganze wurde als großes Projekt aufgesetzt. Die Bausteine der gesamten Anlage, also Klimakammer wie auch Zuführ- und Handlingsystem, wurden gemeinsam konzipiert. Wir haben die Klimakammer definiert, die wir brauchen – also die Größe und den sich daraus ergebenden Platzbedarf.

Ebenso kümmerten wir uns um die Werkstückträger und die Gewichtsketten. Von MiniTec kamen die Fördertechnik sowie die Linearachse, welche innerhalb der Klimakammer die Gewichtskette an die passende Position bringt.“ Um beim Ein- und Ausfördern künftig flexibler zu sein, wurde ein ShuttleKonzept entwickelt. Dieses ermöglicht, jede Wägezelle individuell zu handeln, unabhängig von den anderen. Bei den ersten Ansätzen hätte man die Wägezellen nur auf einer Seite ablegen können. Dadurch wäre die Klimakammer viel länger geworden. Deshalb schloss man sich dem Vorschlag des MiniTec-Projektleiters Peter Müller an. Dieser brachte eine Shuttle-Lösung mit einem Gabelausleger ins Spiel, wo die Werkstücke rechts und links abgelegt werden können. Der Vorteil für Wipotec war eine wesentlich kompaktere Klimakammer.

Flexible Werkstückträger

In der Klimakammer gibt es zwölf Messplätze für Werkstückträger. Und genauso viele befinden sich stets auch außerhalb auf dem RMS. So kann immer, wenn ein WST rauskommt, ein neuer wieder reingefahren werden. Auf den WST können unterschiedlich viele Wägezellen platziert werden, so Stellwagen: „Wir haben drei verschiedene Baugrößen. Auf den WST können wir entweder vier unserer kleinsten Einheiten auflegen, zwei mittlere oder eine große. Und auch alle Kombinationen dazwischen. Wir können also auch eine Mischbestückung fahren, so dass wir da sehr flexibel sind.“ Damit das möglich ist, wurde den WST eine gewisse Intelligenz hinterlegt. In der Mitte befindet sich eine Kontaktierung. Ist der Träger abgesetzt, werden alle Einheiten darüber bestromt.

Jede hat eine bestimmte Position auf dem WST und entsprechend auch eine Adresse. Über die Nummer des WST und die Adresse ist so eindeutig erkennbar, welche Wägezelle welche ist. Dies bekommt der Werker auch optisch angezeigt, wenn der WST später rauskommt, so Stellwagen: „Entweder sind alle grün, und er kann sie entnehmen und versandfertig machen, oder es ist eine rot, die dreht dann nochmal eine Extrarunde und wird nochmal eingeschleust.“

Variable Belastung über Gewichtsketten

In der Klimakammer werden an Gewichtsketten automatisiert Prüfgewichte aufgelegt, und zwar variabel zwischen 10 und 110 kg – abhängig vom Messbereich die Wägezellen. Je nachdem, wie weit die Gewichtskette nach unten fährt, liegen dann 10, 20 oder mehr kg auf. 

Safety first

Um die Arbeitssicherheit zu gewährleisten, wurde ein Lichtgitter installiert, bei dessen Durchschreitung die Anlage automatisch abschaltet. Dabei stellte man fest, dass dieses einen Sicherheitsabstand von über 2,5 m erfordert hätte. Grund war, dass die schweren Werkstücke bis zu einer Sekunde brauchten, bis sie zum Stillstand kamen. Deshalb installierte man ein zweites Lichtgitter, wodurch der Sicherheitsbereich auf 1,2 m reduziert werden konnte. „Das kommt uns aus platztechnischen Gründen entgegen. Damit wir aber wissen, dass niemand innerhalb dieses Lichtgitters steht, überwachen wir auch zusätzlich noch den Boden mit einem Bodenscanner. Erst wenn dieser sagt, der Boden ist frei, läuft die Anlage automatisiert wieder an“, erklärt Stellwagen.

Vorteile schon bei der Einführung spürbar

Bereits in der Test- und Einführungsphase zeigte die neue Anlage spürbare Vorteile, so Stellwagen: „Hintergrund war auch das Ziel einer Kapazitätserhöhung. Mit der neuen Klimakammer können wir 30 Prozent mehr Wägezellen pro Woche durchsetzen. Und auch das Handling ist wesentlich besser. Wie erwähnt, haben wir bei dem bestehenden System unsere Klimakammer dreimal in der Woche beladen und auch entladen.

Da sind wir heute sehr viel flexibler, weil wir jede Wägezelle beziehungsweise jeden Werkstückträger separat individuell ein- und wieder ausfahren können.“ Auch den Projektverlauf bewertet Stellwagen sehr positiv: „Die Zusammenarbeit war sehr partnerschaftlich und zufriedenstellend.