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Schunk - Greifsysteme in Prüfzelle

Greifsysteme in PrüfzelleHier greift eins ins andere

Am Beispiel einer vollautomatisierten Prüfzelle bei Tries in Ehingen wird verdeutlicht, welche Effekte mit einer modernen Handhabungsperipherie möglich sind. Das Zubehör kommt von Schunk.

Greifsysteme in Prüfzelle: Hier greift eins ins andere

Rund 12.000 Hydraulik-Bremsventile wird Tries künftig Jahr für Jahr in der modernen Roboterzelle auf Herz und Nieren prüfen. Die Anlage, die der Hydraulik-Spezialist speziell für eine neue Bremsventil-Generation entwickelt hat, tritt die Nachfolge einer sechs Meter langen Linearportallösung an, die seit rund zehn Jahren in Ehingen im Einsatz war. Sowohl in der bisherigen Anlage als auch in der neuen Roboterzelle kommen Greifsystemkomponenten von Schunk zum Einsatz. Tries hatte bereits gute Erfahrungen mit Schunk-Komponenten und wollte daher auch bei der Roboterzelle auf das Modulprogramm aus Lauffen zurückgreifen. Hauptvorteile der Roboterzelle gegenüber der Portallösung seien deren Kompaktheit, die Nutzung von sechs Freiheitsgraden, die bessere Zugänglichkeit und die hohe Prozessstabilität, die gerade auch durch den Einsatz des Schunk-Roboterzubehörs erreicht werde

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Kompakte Prüfanordnung

In der Prüfzelle werden die aus einem Aluminiumblock gefertigten Bremsventile mit einem vielzahngeführten Universalgreifer PGN-plus von einem Zuführband abgeholt, per Datamatrix-Code im System erfasst, in eine pneumatische Prüfstation eingesetzt und dort auf Dichtheit geprüft. Während der Haltezeit von 30 Sekunden simuliert ein Betätigungszylinder die Betätigung des Ventilstößels, ohne dass es dabei zu einem Druckabfall kommen darf. Besteht das Ventil die Druckprüfung, wird es mit dem Schunk-Greifer entnommen und an eine hydraulische Prüfstation übergeben, wo Einstellungen am Ventil vorgenommen, Druckkennlinien abgefahren, die Betätigungskraft am Stößel geprüft und sämtliche Mess- und Einstellgrößen dokumentiert werden. Im Anschluss daran verschließt ein PGN-plus 64 die Hydraulikkanäle mit Gewindestopfen und die Gewindespulen mit Steckern und übergibt die Bremsventile an eine Waschstation.

Vollautomatischer Greiferwechsel

Um den Roboter vielseitig nutzen zu können, ist das Frontend des Yaskawa Motoman mit einer DDF-Drehdurchführung von Schunk sowie einem SWS-Schnellwechselmodul ausgestattet. Die Schnellwechselmodule für einen vollautomatisierten Wechsel der Aktoren vermeiden unproduktive Nebenzeiten. Der Schnellwechselkopf ist am Roboterarm montiert, und der Schnellwechseladapter ist mit dem jeweiligen Werkzeug verbunden. Beim Werkzeugwechsel werden beide Teile automatisch miteinander gekoppelt; binnen Sekunden entsteht eine stabile mechanische Verbindung sowie eine zuverlässige Durchleitung von Pneumatik und elektrischen Signalen. Das patentierte „No-Touch-Locking-System“ stellt bei den Schnellwechselmodulen auch dann einen zuverlässigen Wechsel sicher, wenn Kopf und Adapter bis zu 2,5 Millimeter voneinander entfernt sind. Zusätzlich ist das Verriegelungssystem mit einer patentierten Selbsthemmung ausgestattet, die eine prozessstabile Verbindung zwischen Schnellwechselkopf und Schnellwechseladapter mit einer Wechselgenauigkeit von 0,015 Millimeter gewährleistet. Der Antrieb und die Luftdurchführung sind unmittelbar ins Gehäuse der Schnellwechselmodule integriert. Mit insgesamt 22 Baugrößen für Zuladungen von 1,4 bis 4.050 Kilogramm und einer Vielfalt von 2.000 Varianten decken die standardisierten Schunk-Schnellwechselsysteme unzählige Anwendungen ab.

Sonderlösung zum Stopfendrehen

Eine der größten Herausforderungen in dem automatisierten Handhabungsprozess war bisher das Eindrehen der Stopfen. Immer wieder sei es hier zu Störungen gekommen, die einen Bedienereingriff erforderten: Wenn der Stopfen hakte, musste ein Mitarbeiter ihn manuell lösen und korrekt einschrauben. Nun sorgt eine speziell für diese Anwendung modifizierte Ausgleichseinheit AGE-Z von Schunk mit einem Ausgleichsweg in Z-Richtung von 25 Millimeter für die erforderliche Nachgiebigkeit, wodurch ein möglicher Achsversatz der Stopfen kompensiert wird und ein schonender Schraubvorgang erfolgt. Die koaxiale Fügehilfe FUS kompensiert zusätzlich Fluchtungsfehler und verhindert, dass sich die Stopfen verklemmen. Die gemeinsam entwickelte Lösung habe auf Anhieb funktioniert.

Stecker-Handling mit additiv gefertigten Fingern

Da die Spulen der Bremsventile beim Waschvorgang nicht mit der Reinigungsemulsion in Verbindung kommen dürfen, werden die Ventilblöcke vor dem Waschvorgang mit jeweils drei Steckern verschlossen. Speziell hierfür hat Schunk additiv gefertigte Greiferfinger aus Polyamid produziert, die exakt an die Kontur der Stecker angepasst sind und eine präzise Positionierung sicherstellen. Mithilfe des 3D-Designtools eGrip war dies ganz einfach: Das lizenzfreie, browserbasierte Webtool verkürzt die Konstruktions- und Bestellzeit für maßgeschneiderte Greiferfinger auf wenige Minuten. Mit der Software, die Anwender auch ohne eigenes CAD-Programm rund um die Uhr nutzen können, wird das zu handhabende Werkstück oder Bauteil als Step- oder STL-Datei hochgeladen und mit spezifischen Angaben, beispielsweise zum Gewicht, zur Einbaulage des Greifers oder zur Fingerlänge, ergänzt. Innerhalb weniger Sekunden erhält der Nutzer ein detailliertes Angebot. Auch komplexe Geometrien seien mit eGrip innerhalb kürzester Zeit realisierbar.

pb

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