Magazinierung in Fertigungssystemen

Werkstücke im Wartestand

Immer weniger Maschinen werden heute im Fabrikbetrieb als Einzelmaschinen eingesetzt. Entweder werden sie zu einer Fertigungslinie (Maschinenfließreihe) mit automatischer Weitergabe der Arbeitsgegenstände zusammengestellt oder sie werden von vornherein als verkettete Anlage projektiert. Der Werkstückfluss erfolgt damit durchgängig und die erste Maschine wird aus einem Magazin versorgt. Ein anderes Ziel besteht natürlich auch darin, die bedienerfreie Betriebszeit an den Maschinen zu erhöhen beziehungsweise eine Mehrmaschinenbedienung zu ermöglichen. Besonders in hybriden Montageanlagen, in denen Mensch und Automatik (Roboter) im Verbund arbeiten, kommt eine weitere Aufgabe hinzu. Es besteht die Notwendigkeit, halbfertige Baueinheiten in Zwischenspeichern zeitweilig aufzunehmen, um die manuellen Arbeitsplätze vom Takt der Automatikstationen für eine gewisse Zeit zu entkoppeln.

Beschickungsspeicher

Bild 1: Paternostermagazin an einer Verzahnmaschine (Draufsicht). 1 Verzahnmaschine, 2 Drehtellerzubringung, 3 unverzahntes Rad, 4 verzahntes Teil, 5 Schiebekette, 6 Schieber, 7 Palette, 8 Leitblech, 9 Pneumatikzylinder.

In Bild 1 wird gezeigt, wie man eine Verzahnmaschine aus einem Paternostermagazin mit Werkstücken versorgen kann. Es handelt sich um einen langzyklischen Bearbeitungsprozess. Im Umlauf befinden sich dazu Palettengehänge mit jeweils fünf Werkstückspeicherplätzen. Ein Querschieber befördert die Teile in den Zuführkreislauf, wobei gleichzeitig ein bereits verzahntes Teil eingespeichert wird.

In der Wirkzone der Maschine übernimmt dann ein taktender Drehteller den Wechsel der Teile von der Schubkette in das Spannmittel und auch wieder heraus. Ist eine Palette abgearbeitet, dann schaltet das Paternostermagazin um eine Etage weiter. Es ist ein Vorteil, dass man bei dieser Magazinbauart stets eine gute Sicht auf die Magazinplätze des Paternosters hat und die Werkstücke auch bei laufender Maschine manuell austauschen kann.

Anzeige

Zwischenspeicher

Man braucht solche Werkstückspeicher, um Stillstände intakter Montagestationen infolge von Baugruppenmangel stromaufwärts oder Abnahmeverweigerung durch gestörte Stationen stromabwärts der Montagelinie zu vermeiden, wenigstens solange, wie die Speicher aufnahme- oder abgabefähig sind. Aus dem Magazin (Bild 2) werden nur bei Bedarf Werkstücke eingespeist. Das Speichern geschieht hier reihenweise, ebenso das Ausgeben. Dafür ist ein pneumatisch aktivierbarer Flachschieber vorhanden, der den jeweils erforderlichen Horizontalhub ausführt. Funktionell entspricht das einem Nebenschlussspeicher. Das Verhalten wechselt jedoch in den Hauptschluss, wenn sich die Teile auf dem Transferband sammeln und einfach frei durchlaufen können. Auch der Begriff "Störungsspeicher" trifft den Sachverhalt. Die Speicherhardware und die eingespeicherten Teile stellen selbstverständlich auch finanzielle Werte dar. Das muss im Projekt Berücksichtigung finden.

Selbstbedienung

Eine Maschine kann sich selbst bedienen, wenn ein technischer Arm mit Greifer den Menschen in seiner Beschickungsfunktion ersetzt, beispielsweise durch eine maschinenintegrierte Handhabungseinrichtung. Das Bild 3 zeigt eine solche Lösung. Die Werkzeugmaschine wurde um einen Palettenumlaufspeicher ergänzt. Dieser wird von Zeit zu Zeit manuell be- und entladen. Die Handlingeinrichtung kann eine Sonderlösung sein oder aus erprobten Bewegungsmodulen aufgebaut werden. Will man mehr Beweglichkeit und diese sogar freiprogrammierbar, dann lässt sich auch ein kleiner Industrieroboter huckepack montieren. Auch ein Stand-alone-Roboter würde die Aufgabe lösen. Damit wird allerdings Freifläche vor der Maschine belegt. Das kann Wartungsarbeiten behindern. Das Umlaufmagazin könnte man auch beweglich machen, so dass man es auf Rädern stehend beiseite bringen kann. Eine exakte Verriegelungsposition an der Maschine wäre dann erforderlich.

Deutlich modular aufgebaut ist das in Bild 4 gezeigte Handhabungsgerät. Es ist mit einem Doppelgreifer in Kronenrevolverbauart ausgerüstet. Damit kann beim Abholen des Fertigteils bereits das neue Rohteil mitgebracht werden. Das senkt die für den Werkstückwechsel notwendigen Nebenzeiten. In der Peripherie wird auch hier eine Bewegungsachse benötigt, um die Werkstückpaletten in der x-Achse nach jedem Werkstückwechsel zu takten.

Durch den Kronenrevolver für die Greifer wird beim Positionswechsel derselben gleichzeitig auch die Orientierung des Werkstücks geändert, so dass dessen Ausrichtung zur waagerechten Spannmittelachse erreicht wird. So kann das Einsetzen des Werkstücks in das Spannfutter erfolgen. Im umgekehrten Vorgang werden die bearbeiteten Teile wieder in die Flachpalette zurückgelegt.

Besonders bei Kleinteilen kann man Schacht- oder Kanalmagazine für die Teilebereitstellung einsetzen. Die Konstruktion tendiert zur Low-cost-Lösung, was ein Vorteil ist. Es können aber geometrische Eigenheiten am Werkstück die freizügige Entnahme der Teile einschränken. Das wird in Bild 5 an einem einfachen Beispiel sichtbar gemacht. Bei hinterschnittenen Teilen und einem Durchlauf in lückenloser Folge kann das seitliche Abnehmen im Beispiel nur in zwei Bewegungsschritten erfolgen. Das muss dann die Entnahmevorrichtung erledigen können. Bei der Projektierung ist also die Festlegung prozessbedingter Vorzugsrichtungen beim Zuführen zu beachten.   he

Anzeige

Das könnte Sie auch interessieren

Anzeige

Arbeitsplatzsysteme

Linie aus dem Baukasten

Das Arbeitsplatzsystem Avero von Bott ist eine Verschmelzung von Produktionssystem und Montagearbeitsplätzen. Wie ein Baukasten lässt auch Avero vielfältige Variationen und individuelle Lösungen zu – vom ergonomisch optimierten Einzelarbeitsplatz...

mehr...

Roboterportalanlage

Effizient bedient

Als erste ihrer Art in Deutschland be- und entlädt eine Roboterportalanlage von ABB komplett eine automatisierte Fertigungslinie für Gussgehäuse im Albert Handtmann Metallgusswerk in Bieberach. Bis zu vier Werkzeugmaschinen bohren und fräsen.

mehr...
Anzeige
Anzeige

Mobile Robot MR2.0

Navigation verbessert

Henkel + Roth hat die neue Generation des mobilen Industrieroboters mobile robot vorgestellt. Der MR2.0 ist die Weiterentwicklung der Ursprungsversion aus dem Jahr 2008, die bereits auf großes Interesse gestoßen war und als Meilenstein in der...

mehr...
Anzeige

Steuerungsmodule X20

Kreis geschlossen

Automatisierungstechnik produziert AutomatisierungstechnikAuf drei Montageanlagen von Wieser Automation-Maschinenbau entstehen die kompakten X20 I/O-Module von B&R. Die Steuerung dieser Produktionsanlagen übernimmt die Produktfamilie X20.

mehr...

Messtechnik

Kasten-Kleben

Blechmontageanlage beim Hersteller für MesstechnikEine kompakte Fertigungslinie kann ganze Arbeit leisten und obendrein auch Platz sparen. Die Blechmontageanlage MBS 21928 von MartinMechanic, die bei Endress+Hauser im Einsatz ist, vereinfacht die...

mehr...
Anzeige
Anzeige
Anzeige

Arbeitstisch 2F

Kleiner Tisch-Bruder

Item Industrietechnik hat das Angebot an modularen Arbeitsplatzsystemen mit dem Modell 2F um eine flexible Basisvariante ergänzt. Durch eine stufenlose, manuelle Höheneinstellung kann der Tisch problemlos der individuellen Arbeitshöhe angepasst...

mehr...

Nudelplatten-Handling

Nudeln mit Sauce

Automatisches Handling von Lasagneplatten Tiefkühl-Lasagne kennt jeder. Aber wie automatisiert man die Fertigung des beliebten Gerichtes unter Einhaltung von Hygiene-Vorschriften, vorgegebener Taktzahl und Produktvarianz? Dieser Herausforderung...

mehr...

Zuführsysteme

Zuführen mit Optik

Die Firma ifc bietet mit Einzelkomponten Förderband, Modulförderband, Kamera bis hin zum Komplettsystem ein abgerundetes Produktspektrum für die moderne und zukunftsorientierte Zuführtechnik. Optoelektrische Systeme können eine Lösung dafür sein,...

mehr...