Handhabungstechnik

Handling als Systemergänzung

Über das Sortieren und Zuführen
Bild 1: Verteilen von Werkstücken in Sortenkanäle. 1 Zuführkanal, 2 Werkstück, 3 Kamera, 4 Fluidmuskel, 5 Querschieber, 6 Abführkanal, 7 Gestell.

Eine entscheidende Problemstellung ist bei der Automatisierung von Maschinen die Gestaltung der Peripherie: Wie hat die Bereitstellung der Halbzeuge, Produkte und Werkstücke zu erfolgen? Wie sollte das Umfeld aussehen? Wie lässt sich alles in eine Gesamtsteuerung einbinden?

Die Situation in der Produktionstechnik ist seit einigen Jahren dadurch gekennzeichnet, dass die Produktvielfalt steigt, die Produktlebenszeiten sinken und die Komplexität vieler Produkte ansteigt. Das wirft Forderungen nach Flexibilität, modularer Ausbaufähigkeit und Leistungssteigerung auf. Die Hauptforderungen beim Planen von automatisierten Fertigungsanlagen ergeben sich folglich aus

  • Fertigungsablauf,
  • Werkstückhandhabung und
  • Umrüstflexibilität.

Dafür kann die Handhabungstechnik in vielen Fällen brauchbare Beiträge leisten.

Sortieren nach äußeren Merkmalen

Es gibt verschiedene Prozesse, bei denen die Bildung von Sorten notwendig oder wenigstens vorteilhaft ist. Je weniger eingeprägte Merkmale beim Sortieren berücksichtigt werden müssen, desto einfacher kann die dafür zuständige Handhabungstechnik sein. Ein Beispiel wird dazu in Bild 1 vorgestellt. Unterschiedliche Orientierungen eines Objekts in einer Werkstückschlange kann man als Sorte auffassen.

Anzeige

Die ankommenden Werkstücke werden in die Sortenkanäle A und B eingewiesen. Wenn das besonders schnell ablaufen muss, kann man den Fluidmuskel als Verschiebeaktor einsetzen. Er ist deutlich schneller als ein Pneumatikzylinder. Die Werkstücke werden bei Ankunft visuell betrachtet und nach der Bildauswertung weiter behandelt.

Kompliziert wird die Sache, wenn im Sinne einer Kommissionierung Einzelstücke mit individuellen Merkmalen zu verteilen sind. Der Fall liegt vor, wenn je nach Auftrag Artikel verschiedener Art und Größe an viele Zielstellen verteilt werden müssen. Viele Zielstellen (Aufträge) bedeuten auch, dass viel Produktionsfläche für die Zielbehälter belegt werden muss. Eine als „Ringsorter“ bezeichnete Anlage wird in Bild 2 gezeigt. Sie löst das Problem flächengünstig. Bei den ankommenden Gegenständen wird zuerst der Barcode gelesen, dann folgt die Einweisung in die Zielbehälter mit Hilfe kleiner Förderbänder. Drehachsen im System stellen Förderer und Zielkasten für die Übergabe genau gegenüber. Nicht mit dargestellt ist eine Wechselstelle, an der bereits fertige Aufträge entnommen und einzelne neue Aufträge schon wieder eingeschleust werden können, ein organisatorisch vorteilhaftes Konzept.

Zuführen aus Magazinen

Dafür kennt man ungezählte Lösungen, bei denen Anleihen aus verschiedenen Fachgebieten wie Mechanik, Pneumatik, Elektrik und Steuerungstechnik aufgenommen werden, denn die Handhabungstechnik ist eine Querschnittsdisziplin.

In Bild 3 wird eine Magazineinheit gezeigt, bei der die Teile von oben abgenommen werden. Das erfolgt immer am gleichen Punkt, so dass man ein preiswertes Pick-and-Place Gerät einsetzen kann. Das Nachführen des Magazininhalts erledigt ein Elektrozylinder. Ein Lichtreflextaster stoppt die Hubbewegung. Magazinstangen bilden das Magazin unter Ausnutzung von Formmerkmalen der Werkstücke und sie bieten auch viel Freiheit für das manuelle Nachfüllen.

Draht verlegen

Die Anforderungen an eine Zuführtechnik ist völlig anders, wenn es um Fließgut geht, beispielsweise um Draht beim Wickeln von Drahtspulen. Zum einen entfällt das Ordnen als teurer Vorgang bei der Stückguthandhabung, zum anderen hat man aber eine sehr große „Objektausdehnung“ in der Längsachse des Drahtes. Eine interessante Lösung für das Führen und Verlegen von Draht wird in Bild 4 vorgestellt. Bemerkenswert ist die technische Lösung mit einem Rollringgetriebe für die alternierende Bewegung, die für das Spulenwickeln typisch ist.

Bei der dargestellten Wickelvorrichtung muss abhängig von der Spulenlänge die Bewegungsrichtung des Verlegewagens immer wieder schlagartig umgeschaltet werden. Es ist ein semikontinuierlicher Prozess. Der Spulenflansch wird mit einer Lichtschranke (oder mit Reflexionslichttaster) abgetastet. Ein Signal leitet die Umsteuerung der Bewegung ein. Ein gewisser Vorlauf des Sensors ist justierbar. Nimmt die Drehzahl der Verlegewelle mit zunehmenden Füllgrad der Spule ab, verkürzt sich der Hub, da die Umschaltzeit konstant bleibt. Um diese Verkürzung auszugeichen, kann eine SPS in die Umsteuerung der Bewegungsrichtung einbezogen werden.

Rollringgetriebe gibt es seit mehr als 50 Jahren und es sind auch verschiedene Einsatzfälle aus der Handhabungstechnik bekannt. Besonderes Kennzeichen dieser Getriebe ist eine glatte Welle, auf der sich schräggestellte Ringe abwälzen, wodurch eine Vorschubbewegung entsteht. he

Anzeige

Das könnte Sie auch interessieren

Anzeige

Kommissioniersystem

Picken und puffern

Kostenreduktion, Zeiteffizienz und vereinfachte Abläufe sind wichtig in der Warenkommissionierung. Mit dem Hochleistungs-Kommissioniersystem Rotapick von psb intralogistics aus Pirmasens sind je Arbeitsplatz Kommissionierleistungen von mehr als...

mehr...
Anzeige

Ergonomisches Handling

Ein Lift für Süßes

Fipa präsentierte auf der Verpackungsmesse Propak Asia eine ergonomische Handlinglösung mit dem Schlauchheber Fipalift und einem mobilen Schwenkkran. Die Lösung überzeugte auf Anhieb den Süßwarenhersteller PhongChitt in Thailand.

mehr...