Was ist ein Werkstückträger? Definition & Anwendungen

Werkstückträger - Das Wichtigste in Kürze

• Werkstückträger transportieren, fixieren und schützen Werkstücke, optimieren Materialfluss und ermöglichen Automatisierung in der Fertigung.
• Werkstückträger bieten Funktionen wie Codierung, RFID, Stapel- und Fördersystemanpassung sowie ergonomisches Handling zur Effizienzsteigerung.
• Kunststoffvarianten sind leicht, schonend für empfindliche Teile und je nach Materialstärke für Einweg- oder langlebigen Mehrwegeinsatz geeignet.

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Was ist ein Werkstückträger?

Ein Werkstückträger, auch bekannt als Teileträger, Ladungsträger, Tray oder Werkstückhalter, wird dafür genutzt, um Werkstücke während des Fertigungsprozesses zu transportieren, zu fixieren und zu schützen. Werkstückträger werden in verschiedenen Industriezweigen, darunter Automotive, Elektronik, Nahrungsmittelproduktion und weiteren Branchen genutzt.

Die Funktionen von Werkstückträgern näher erklärt: 

Fixierung und Positionierung

Werkstückträger dienen dazu, die Werkstücke sicher zu fixieren und in der gewünschten Position zu halten. Dies ist besonders wichtig bei empfindlichen Teilen. 

Schutz vor Beschädigungen

Werkstückträger-Transportsysteme sorgen dafür, dass die Werkstücke während dem Transport und der Lagerung geschützt werden. Bauteile können so fixiert werden, dass empfindliche Bauteilstellen keinen Wandkontakt haben. Ebenso werden sie durch Fixierungen und angepasste Nester vor dem Herausfallen und Erschütterungen beim Transport geschützt.

Automatisierung und Effizienz

In automatisierten Fertigungsanlagen ermöglichen Werkstückträger einen reibungslosen Materialfluss. Werkstückträgersysteme sind oft so konzipiert, dass sie nahtlos in automatisierte Systeme integriert werden können und ein Roboter Handling ermöglichen. 

Die Rolle von Werkstückträgern für die Industrie 4.0

Die Industrie 4.0 erfordert für technologieübergreifende Zusammenschlüsse von Systemen eine konsequente Automatisierung von Produktionsprozessen. Um sicherzustellen, dass alle Roboter und Automationskomponenten Bauteile optimal steuern, entnehmen, verarbeiten und reibungslos an den nächsten Produktionsschritt übergeben können, sind gleichbleibende Produktionsbedingungen essenziell. 

Werkstückträger als Basis für stabile Prozesse

Diese Bedingungen werden unter anderem durch den Einsatz von flexiblen Werkstückträgern gewährleistet. Sie stellen sicher, dass Bauteile unabhängig von Größe oder Geometrie exakt positioniert und störungsfrei weitertransportiert werden können.

Transport entlang der Fertigungslinie

Werkstückträger übernehmen dabei eine zentrale Funktion:

• Beförderung von teilverarbeiteten Bauteilen, Baugruppen oder Produkten von Station zu Station
• Anpassung an die Fördertechnik wie Bänder, Rollenbahnen oder Werkstückförderer
• Integration in die Prozesslogik, sodass das Tray nahtlos im Produktionsfluss mitläuft

Somit sind Werkstückträger essenziell für effiziente, digital gesteuerte Fertigungsabläufe in der Industrie 4.0.

Wie gewähren Werkstückträger eine optimierte Fertigung und Logistik?

Werkstückträger spielen eine entscheidende Rolle bei der Optimierung von Fertigungs- und Logistikprozessen. Hier sind einige Aspekte, wie sie dazu beitragen können:

Codierung und Produkterkennung

Um sicherzustellen, dass Maschinen und Anlagen sowohl Bauteile als auch den Werkstückträger erkennen können, stehen verschiedene elektronische und optische Methoden zur Verfügung.

Platzhalter für Klebeetiketten oder Etikettentaschen

Austauschbare oder fixe Etiketten sind eine effektive und oft verwendete Methode zur Produktmarkierung. Für Etiketten kann man frühzeitig Platz am Tray-Rand einsparen und die Stapelnocken passend darum konstruieren. 

Integrierte RFID Transponder

Elektronische Geräte, die Daten drahtlos über Radiofrequenzen senden, können in den Werkstückträger integriert werden. Für einen RFID Transponder oder alternative Tracking Devices ist es möglich, frühzeitig Platz am Werkstückträger-Rand vorzusehen.

Codierleiste

Für eine mechanische Prüfung kann am Teileträger-Rand oder dem Rahmen eine BCD-Codierung mit ausgeformten Noppen oder eingefrästen Schnitten eingebracht werden.

Farbstreifen

Ein zusätzlicher Farbstreifen am Werkstückträger kann optisch zur Ausrichtung und Orientierung gelten. Bilder und mehr Informationen zu Trays mit Farbstreifen finden Sie in unseren Produktseiten.

Ausrichtung und Positionierung

Um sicherzustellen, dass die Sensorik Bauteile zuverlässig erkennt und Zusammenstöße des Roboter-Greifers beim Be- und Entladen verhindert, bietet der Werkstückträger verschiedene Lösungen.

Greifer- und Gabelaussparungen

Wenn Trays einzeln separiert werden müssen (mit einer Gabel oder Greifern), können Aussparungen oder Nuten zum Eintauchen angebracht werden.

Vertiefungen für Zentrierkegel

Zur Ausrichtung der Werkstückträger können am Nesterrand Vertiefungen für Zentrierkegel angebracht werden. Der Zentrierriegel dient der Fixierung des Werkstückträgers bei Beladung und Entnahme oder auf dem Förderband.

Poka-Yoke Ecken

Der Begriff “Poka-Yoke” kommt aus dem japanischen und bedeutet sinngemäß “Fehler vermeiden.” Poka-Yoke Ecken dienen zur optischen Orientierung, um Fehler wie zum Beispiel das falsche Einlegen oder Ausrichten des Werkstückträgers, zu vermeiden. Zur korrekt ausgerichteten Werkstückhalter-Einspeisung kann eine Fase in eine der Ecken eingebracht, oder ein Farbstreifen auf einer Seite platziert werden.

Verdrehsicherung / Stapelschutz

Eine Verdrehsicherung garantiert die korrekte Ausrichtung beim Übereinanderstapeln mehrerer Werkstückträger durch einen mechanischen Stapelschutz. Dieser kann auch bei verschiedenen Tray-Varianten so ausgeführt werden, dass die Werkstückträger nur sortenrein gestapelt werden können. 

Beförderung

Werkstückträger unterstützen zusätzlich die Beförderung von Bauteilen. Die Beförderung der Bauteile mithilfe der Trays wird durch effiziente Stapelung, die Anpassung an Fördersysteme als auch ergonomisches Handling sichergestellt.

Stapeltechnik 

Werkstückträger sind so konstruiert, dass sie stapelbar sind. Sie lassen sich mühelos und ohne externe Hilfsmittel stabil übereinander stapeln. Bei der Anordnung gibt es verschiedene Techniken, darunter Hinterschnitt- oder Noppenstapelungen, die flexibel an Ihre Anforderungen im Transport und Handling angepasst werden können. 

Bei der Konstruktion ist es wichtig, folgende Aspekte zu berücksichtigen:

• Die Empfindlichkeit der Teile
• Die gewünschte Anzahl der Lagen
• Die maximale Höhe der Verpackungseinheit

Die tiefgezogenen Werkstückträger können so konzipiert werden, dass sie freistehend auf Europaletten gestapelt oder in Kartons oder KLT integriert werden können. Dabei ist die Stapelung an das eingesetzte Palettiersystem angepasst und enthält zusätzlich eine Verdrehsicherung zum Stapelschutz. Noch mehr Informationen zu Stapeltechniken finden Sie in unserem Blog.

Anpassung an Fördersysteme

Förderbandsysteme kommen in Form von Rollenbändern, Gurtförderern und Bodenbahnen zum Einsatz. Die Unterseite Ihres Werkstückträgers wird nach den Anforderungen Ihres Transportsystems konstruiert.

Ergonomisches Handling

Ergonomisch gestaltete Griffmulden an den Seiten der Werkstückträger erleichtern die ergonomische Beladung der Trays im KLT oder Umkarton. Dadurch können die Trays mühelos gegriffen, gehalten, getragen, aus dem Karton entnommen oder wieder in den Karton eingelegt werden.

Es ist ratsam, die Größe und Position der Griffe an dem Werkstückträger frühzeitig zu berücksichtigen, da dies auch die Form der Nester und die Stapelung beeinflusst.

Warum Werkstückträger aus Kunststoff? Die Vorteile

Werkstückträger können aus diversen Materialien gefertigt sein, darunter Kunststoff oder Metall. Kunststoffträger sind im Vergleich zu herkömmlichen Metallreinigungskörben leichter und handlicher. Das Kunststoffmaterial der Werkstückträger erleichtert somit die Handhabung und fördert aufgrund der Kunststoffeigenschaften einen schonenden Umgang mit den empfindlichen Werkstücken.

Materialvielfalt und Eigenschaften

Je nach Anwendungsgebiet bestehen Werkstückträger aus Kunststoff in den meisten Fällen aus Materialien wie PET-A, PS oder ABS. Oft weisen Kunststofftrays spezielle Eigenschaften wie 

• ESD-Schutz für elektronische Bauteile
• Beständigkeit gegenüber Chemikalien
• oder die Integration in Reinigungsprozesse auf.

Nutzungsdauer: Einweg oder Mehrweg

Die Nutzungsdauer (Einweg oder Mehrweg, über Monate oder Jahre hinweg) des Ladungsträgers beeinflusst die Konzeption des Werkstückträgers. 

• Mehrweg: Durch variable Materialstärken können Kunststoffpaletten entweder sehr stabil, langlebig und belastbar für den Mehrweggebrauch als Pendelverpackung gestaltet werden. Dies wird durch erhöhte Materialstärken sowie stabilisierende Elemente wie Verrippungen und Verstrebungen erreicht.
• Einweg: Es gibt auch die Möglichkeit, die Kunststoff Werkstückträger äußerst materialsparend und kostengünstig für den Einweggebrauch zu konzipieren.

Einsatzbereiche von Werkstückträgern aus Kunststoff

Finden Sie mehr über die Einsatzbereiche von Kunststoff Werkstückträgern heraus:

• ESD-Werkstückträger für Elektronik
• Tray mit Farbstreifen
• Werkstückträger für Automotive
• Tray Verpackung für Metallteile
• ESD-Transportverpackungen
• Pflanzentrays aus Kunststoff
• Standard-Trays & Einlagen für KLTs und Eurobehälter

Der Anwendungsbereich von Werkstückträgern ist abhängig von Ihren Anforderungen. Sind Ihre Bauteile unkompliziert oder Sie benötigen Ihre Trays kurzfristig und bestenfalls ohne Werkzeugkosten? Dann lohnt sich in der Regel ein Standard-Tray. 

Wenn Sie jedoch Bauteile haben, die eine exakte Bauteilfixierung und besondere Schutzanforderungen benötigen, dann ist wahrscheinlich ein individueller Werkstückträger die beste Wahl. In unserem Beitrag Standard-Trays vs. individuelle Tray-Lösungen zeigen wir Ihnen, welche Option je nach Anforderung die beste Wahl ist.

Werkstückträger ermöglichen effiziente Prozesse - Ein Fazit

In der Welt der verarbeitenden Industrie sind Werkstückträger unverzichtbare Hilfsmittel, die den reibungslosen Ablauf von Fertigungsprozessen gewährleisten. Von der Fixierung und Positionierung bis hin zum Schutz vor Beschädigungen erfüllen sie verschiedene Funktionen, um die Qualität der Endprodukte zu optimieren und die Effizienz zu steigern.

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