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HandhabungstechnikReihenweise Einzelstücke

Vereinzeln von Objekten
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Handhabungstechnik: Reihenweise Einzelstücke

Vereinzeln ist ein Sonderfall des Zuteilens, bei dem man aus einer fortlaufenden Reihe von Objekten aus prozesstechnischen Gründen nur ein Objekt separiert. Was kann man alles vereinzeln? Kleine Teile, Werkstückträger in Transfersystemen, Banknoten und Münzen, Pflanzen (Pikieren) und sogar mit Drehsperren Menschen an Ein- und Ausgängen. Wer hätte das gedacht! In der Fertigungsautomatisierung interessiert man sich hauptsächlich für das Separieren (Abteilen) von Werkstücken.

Vielfältige technische Möglichkeiten

Es sind vor allem Schieber, Sperren mit Rückhalter, die zusammen eine Schleuse bilden und Greifer, die man fürs Vereinzeln einsetzt. Die Bewegungen der aktiven Elemente können kontinuierlich oder intermittierend sowie drehend oder schiebend verlaufen. Das Bild 1 zeigt dazu einige Arbeitsprinzipe.

Die Bewegungsübertragung zum Objekt geschieht meistens formschlüssig, aber auch reibpaarige Systeme (Reibrad statt Schieber) können effektiv sein. Oberflächenempfindliche Teile wird man nicht unten vom Stapel abschieben, sondern oben vom Stapel abgreifen. Will man die schlagartige Übernahme durch Flachschieber vermeiden, dann kann zum Beispiel ein Zuteilrotor mit der Außenform einer archimedischen Spirale günstiger sein (siehe Bildmitte). Der Magazininhalt ist hier ständig in Bewegung und das Abteilen erfolgt nach einer Rotorumdrehung „flüssig“ und ohne Stoß.

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Das Bild 2 zeigt das Vereinzeln von Linsenkopfschrauben als Ausführungsbeispiel für eine Schleuse. Die aktiven Elemente sind hier Kugeln, die den Fall der Schrauben am Kopf hemmen oder freigeben. Die Funktionen „Ordnen“ und „Vereinzeln“ können auch zusammen in einer Vorrichtung ablaufen, zum Beispiel mit Hilfe einer Trommel, deren Innenfläche mit Formnestern ausgestattet ist, in denen die Schrauben sich selbstständig einen Platz suchen.

Pneumatische Vereinzeler

Das sind fertige Baueinheiten mit Druckluftantrieb, die lediglich noch mit passenden Fingern beziehungsweise Schiebern zu komplettieren sind. Deren Form richtet sich nach der Objektgröße und -geometrie. Das Bild 3 zeigt ein Beispiel. Die Ausführung mit gefedertem Sperrstab verwendet man, wenn zum Beispiel Zylinderstifte axial magaziniert im Zuführkanal vorliegen, also kein Zwischenraum für das Eindringen eines Rückhalteelements vorhanden ist. Das jeweils vorletzte Teil wird dann immer gegen die Magazinwand geklemmt. Wären die Zylinderstifte als Zuführgut achsparallel magaziniert, dann würde ein ungefederter, angespitzter Sperrstab als Rückhalter genügen.

Der Vereinzeler muss nicht unbedingt als Doppelschiebereinheit konstruiert sein. Es gibt auch Einzelschieber. Man installiert sie am Förderband nach der Größe der vorbeilaufenden Objekte. Das empfiehlt sich auch, wenn mehrere Teile in einer Aktion gleichzeitig abzuteilen sind (SMC). Beim Doppelschieber müssen dagegen die beiden Sperrfinger stets an das Objekt angepasst werden.

Im Einzelnen richten sich Auswahl und Anordnung auch nach den spezifischen Gegebenheiten im Prozess. Im Beispiel Bild 4 werden die ankommenden Teile vereinzelt, indem sie in einen Gleitkanal abgeworfen werden. Die achsparallele Orientierung der ankommenden Teile wechselt dabei außerdem in eine axiale Orientierung.

Für Vereinzeler mit pneumatischem Antrieb gibt es übrigens viele Hersteller. Man findet Sie im Internet unter dem Suchwort „Vereinzeler“. Dort entdeckt man dann auch herunterladbare Auswahlsoftware, zum Beispiel bei Festo.

Vereinzeln von Werkstückträgern

Werkstückträger laufen immer auf Förderstrecken (Gurtförderer, Rollenbahn) und müssen in zeitasynchronen Transfersystemen an der Arbeitsstation vereinzelt werden. Die Masse ist deutlich größer als bei den Kleinteilen, die man nach dem Schleusenprinzip vereinzelt. Um ein kultiviertes Abbremsen zu erreichen, muss die kinetische Energie möglichst sanft abgebaut werden. Eine Lösung ist der Vereinzeler mit Kippanschlag. Die Wirkungsweise wird in Bild 5 an einem Vereinzelungsvorgang demonstriert. Die Aktionsfolge ist Anschlagen (A) – Dämpfen (B) – Freigeben (C). Die Werkstückträger prallen beim Anschlagen nicht zurück. Der Kipphebel ist sofort nach dem Überfahren (D) bereit, den unmittelbar folgenden Werkstückträger anzuhalten. Er bewegt sich ohne Steuerung sofort wieder in die Ausgangsposition (E). Das System erfordert keine spezielle geometrische Präparierung der Unterseite des Werkstückträgers, wie das bei einigen anderen Systemen erforderlich ist. Bei verschiedenen Anfahrgeschwindigkeiten oder unterschiedlichen Palettengrößen muss man an der Steuerung keine Veränderung vornehmen.Stefan Hesse

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