Handhabungstechnik

Die Kehrseite der Medaille

Wenden und Schwenken von Objekten
Bild 2: Vorrichtung zum Schwenken großer Hohlkörper. 1 Abheben, 2 Schwenken, 3 Werkobjekt, 4 Sauger, 5 Schwenkarm, 6 Förderer, 7 Pneumatikzylinder, 8 Kurzhubzylinder.

Nicht nur Geldstücke haben seit alten Zeiten eine zweite Seite, sondern auch Werkstücke. Diese müssen aus fertigungstechnischen Gründen oftmals umgedreht werden, ehe ihre Weiterbearbeitung oder Montage erfolgen kann. Das kann bei einigen Objekten mit spezieller Fördertechnik im Durchlauf passieren. Bei großen sperrigen und auch schweren Objekten ist eine besondere stationäre Wendestation meistens nicht zu umgehen. Doch was versteht man unter Wenden und Schwenken?

Wenden als Handhabungsvorgang

Rotative Bewegungen von Werkstücken sind Drehen, Schwenken und Wenden. Das wird in Bild 1 illustriert. Beim Drehen und Wenden durchstößt die Rotationsachse das Objekt. Beim Schwenken erfolgt die Bewegung um eine körperferne Drehachse. Beim Wenden wird die Oberseite zur Unterseite des Objekts. Das Wenden eines Körpers kann schließlich sowohl durch Drehen um 180 Grad erreicht werden als auch durch Schwenken. Die VDI-Richtlinie 2860 empfiehlt allerdings, den Begriff Wenden wegen der Vieldeutigkeit zu vermeiden. Trotzdem braucht man Geräte, die das zuverlässig leisten können.

Das Umorientieren eines Werkobjekts ist zum Beispiel bei der in Bild 2 skizzierten Vorrichtung der Fall. Ein Schwenkarm übernimmt mit seitlich angebauten Saugern den großvolumigen Körper, hebt ihn etwas vom Förderband ab und setzt ihn in neuer Orientierung auf das nachfolgende Förderband. Dieser Ablauf wird per Sensor ausgelöst.

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Auch Kleinteile wie Schrauben müssen oft an Montageautomaten gewendet werden, ehe man sie verbauen kann (Bild 3).

Wenden im Durchlauf

Es kann ein fertigungstechnischer Vorteil sein, wenn das Wenden von Teilen während des Weitergebens zu einem nachfolgenden Arbeitsplatz erfolgt. Eine extra Wendestation entfällt, was Platz spart. Das gelingt bis zu mittelgroßen Flachteilen recht gut. In Bild 4 ist ein doppel- tes Flachförderband mit um 180 Grad verdrehten Riemen zu sehen. Wird das Teil (Schuhsohle, Brief, Blechetikett u.a.) eingegeben, dann wendet es sich über den definierten Weg des Förderers mit Bandgeschwindigkeit.

Kippen ist auch ein Weg

Lässt man schwere Objekte wie beispielweise Gussstücke geschickt abkippen, dann wird ebenfalls die Ober- zur Unterseite. Ein solches Verfahren wird an der in Bild 5 dargestellten Gussputzanlage gezeigt. Das Objekt wird gebürstet. Nach der ersten Station läuft das Teil weiter und kippt auf einen Aufprallarm mit gabelförmiger Gestaltung ab. Ein Kettenförderer bringt es dann zur zweiten Station. Jetzt wird die Rückseite gebürstet.

Freies Wenden

In der Handhabungstechnik gibt es einen Grundsatz: Lasse keine freien Bewegungen zu! Es könnten zufällig undefinierbare Zustände eintreten und Anlass für eine Störung geben. Das kann man in der Fertigungsautomatisierung nicht gebrauchen. Im Ausnahmefall kann freies Wenden aber doch eine einfache und rationelle Lösung ergeben. Dazu wird in Bild 6 ein Beispiel als Ablauffolge vorgestellt. Aus einer Umformpresse wird ein Blechbiegeteil entnommen und es soll anschließend in Rückenlage auf einem Förderband abgelegt werden. Ein Schwenkarm mit Saugergreifer entnimmt das Teil und wirft es in einer Schwenkbewegung gegen einen ausgespannten Draht. Dadurch bekommt es einen Drehimpuls und fällt auf den Förderer. Das laufende Förderband unterstützt das Wenden in der Endphase der Fallbewegung.

Schwenken und Wenden im Greifer

Bei Kleinteilen bis zu mittelschweren Objekten können diese Handhabungsoperationen auch im Robotergreifer erledigt werden, wenn dieser über schwenkbare Greifbacken verfügt. Der Greifer braucht dazu einen zusätzlichen pneumatischen, elektrischen oder gar hydraulischen Antrieb. Die Endposition ist meistens feineinstellbar. Man sollte auch eine Drehmomentreserve bei der Greiferauswahl im Auge haben, beispielsweise ein Drittel des Nenndrehmomentes. Parallelgreifer mit schwenkbaren Spanneinsatz finden vor allem dort Anwendung, wo ein Objekt aus einer senkrechten Orientierung (Flachmagazin) stehend übernommen wird und dann waagerecht liegend zuzuführen ist (beispielsweise Spannfutter). he

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