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Teilchen wechsle dich

Text: Heike Heinzel, Adept
Um die Zuführung von Teilen zu vereinfachen, gibt es eine flexible Lösung mit integrierter Bildverarbeitung und einfacher Software-Konfiguration auf dem Markt, die einen reibungslosen und sicheren Teilewechsel an der Maschine ermöglicht. Das ist gerade bei Montage-, Handling- oder Sortier- oder Verpackungsaufgaben relevant.

Im Hinblick auf die Zuführung von Teilen ist es das Ziel eines jeden Betriebsleiters, diese Prozesse bestmöglich zu automatisieren und entsprechende Umrüstungen zu realisieren. Dabei liegt der Fokus natürlich auf einer schnellen Rentabilität. Um diese zu erreichen, müssen jedoch einige Herausforderungen gemeistert werden. Die drei größten Herausforderungen sind das effiziente Automatisieren mehrerer Abläufe, um einen hohen Durchsatz sicherzustellen, die Flexibilität bei Produkt- oder Anlagenwechsel mit Hochdurchsatzapplikationen sowie die Verteilung der Kapitalkosten auf viele Produkte, um kurzfristig Rentabilität zu erzielen.

Eine vollintegrierte und flexible Zuführlösung von Adept Technology richtet sich genau an diese Herausforderungen. Dabei werden Produkte eingesetzt, die nahtlos zusammenarbeiten, um die Flexibilität manueller Arbeit und den hohen Durchsatz von Werkzeugen zu erbringen. Sie wird über eine Software verwaltet und bietet sowohl eine hohe Effizienz der Nutzfläche als auch eine schnelle Rentabilität und das bei anhaltender Flexibilität der Roboterautomation.

Lösung für Rasierer

Die Zuführlösung umfasst verschiedene High-Speed-Roboter, eine Bildverarbeitung, die ACE-Programmier-Software sowie den AnyFeeder. Adept hat sie bereits an mehreren Produktionslinien bei Philips im Bereich der High-Tech-Rasierer eingesetzt. „Die wirkliche Herausforderung die richtige Lösung für Philips zu finden bestand darin, die enorme Produktvielfalt der Rasierer zusammenzubringen. Derzeit gipfeln etwa 60 verschiedene Produktlinien in etwa 600 Einzelprodukte. Dadurch ändert sich das Produktspektrum fast täglich,“ sagt Matthias Schaller, Leiter der Robotik im Bremer Werk für Montagesysteme.

Der AnyFeeder ist ein kompakter, programmierbarer Teilezuführer, der Teile ohne Rückführung oder den Einsatz von Förderbändern fördert und wendet. Die sehr geringe Stellfläche des AnyFeeder spart Betriebsfläche und ist somit gut für die Einbindung innerhalb kompakter Arbeitszellen geeignet. Austauschbare Zuführoberflächen in verschiedenen Farben, Materialien und Strukturen bieten optimale Zuführ- und Bildverarbeitungsbedingungen für ein weites Produktspektrum. Die flexible Zuführlösung von Adept lagert die Teile im Bunker. Dann werden sie in der Sichtzone platziert und mittels der Bildverarbeitung lokalisiert. Anschließend nimmt ein Roboter die Teile auf und legt sie in einer präzisen Position und Ausrichtung ab. Der AnyFeeder bietet die Flexibilität, um mit verschiedenen Teilen in unterschiedlichsten Formen, Größen, Farben und Materialien arbeiten zu können. Dank dieser Vielseitigkeit entfallen ein nötiger Austausch der Hardware, Werkzeuge oder Förderbänder im Falle eines Teilewechsels. So werden die Entwicklungs- und Herstellungskosten erheblich reduziert. Die Polyvalenz des AnyFeeder ermöglicht ein Teile-Handling mit wenig Einschränkungen hinsichtlich Menge oder Form. Der Teilewechsel kann mittels einer simplen Konfigurationsänderung in der Software durchgeführt werden. Die ACE Software ermöglicht es Ihnen, den AnyFeeder und die Adept-Roboter mithilfe einer assistentenbasierten Anwendung zu konfigurieren. Die nahtlose Einbindung von Robotern, Software und Steuerungen erlaubt einen schnellen Einsatz flexibler Zuführlösungen mit hoher Durchsatzleistung.

Einsatzgebiete

Einige Kunden setzen die flexiblen Zuführsysteme jedoch nicht nur bei variantenreichen Teilen ein, sondern auch bei Teilen die sich leicht Verhaken oder in den Zuführschienen der Schwingförderer verklemmen. Der Griff aus dem Chaos bedeutet somit: kein Vereinzeln über Engstellen und damit weniger Störungen. Die Selbstentstörfähigkeit des Systems und damit die hohe Verfügbarkeit von über 99 Prozent ist von Vorteil für den Anwender. Denn oft werden bei Anlagen mit hohen Automatisierungsgraden direkte Arbeitsplätze durch anspruchsvolle indirekte Arbeitsplätze ersetzt. Hier gilt die Regel: Kann ein schwieriger Prozess nicht durch eine gute Maschinenkonstruktion prozesssicher gestaltet werden, so ist eine Selbstentstörfähigkeit erforderlich um einen hohen MTBF Wert zu erreichen. Die Zuführlösung AnyFeeder ist eine auf einem Schwingflächenfördersystem und einem bildverarbeitungsgeführten Roboter basierende flexible Zuführlösung für als Schüttgut vorliegende Kleinteile. Zugeführt werden können Bauteile mit mindestens einer stabilen Lage und einer maximal Abmessung von 60 x 80 mm sowie einem Teilegewicht von maximal 80 g. Dabei kommt die Zuführlösung ohne mechanische Schikanen aus und kann daher durch einfache Programmwahl auf ein neues Bauteil umgerüstet werden. Anwendungen ergeben sich insbesondere bei der Produktion von schnell wechselnden Produktvarianten bei der eine flexible Zuführung mit minimalem Umrüstaufwand gefragt ist.

Funktionsprinzip

Das Anyfeed-Schwingflächen-Fördersystem besteht aus einer durchgängigen Schwingförderfläche die funktional in drei Zonen eingeteilt wird. In der ersten Zone werden die Bauteile eingefüllt und gespeichert. In der zweiten Zone werden die Bauteile vereinzelt und in die dritte Zone, den von der Kamera erfassten Abgreifbereich gefördert. Dabei sind die Teile willkürlich orientiert. Das Bildverarbeitungssystem erkennt die Lage der einzelnen Teile und übermittelt die Positionsdaten und Drehlagen der auf der korrekten Seite liegenden Bauteile an die Robotersteuerung. Auf Basis dieser Informationen kann der Roboter das Teil unabhängig von der Drehlage greifen und dem darauf folgenden Prozess zuführen. Die auf der falschen Auflagefläche liegenden Bauteile werden ignoriert. Nach dem Abgreifen der korrekt liegenden Teile werden die restlichen Bauteile in der Abgreifzone durch eine impulsartige Vertikalschwingung neu orientiert. Im Folgenden wiederholt sich der Prozess aus Bildaufnahme, Position der korrekt liegenden Teile ermitteln, Daten übermitteln und Abgreifen der Teile. Fällt die Anzahl der Teile im Abgreifbereich unter ein definiertes Maß werden durch die Schwingförderbewegung der Platte neue Teile in den Abgreifbereich gefördert.

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