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Flexibles Roboterzuführsystem für Schüttgut-Kleinteile

15.04.2009
Um ein flexibles Roboterzuführsystem für Schüttgut-Kleinteile erweitert Mitsubishi Electric seine Produktpalette. In Kombination mit den Scara- und Knickarmrobotern des Unternehmens sowie einem frei wählbaren Bildverarbeitungssystem für die Objekterkennung ermöglicht der Unifeed die automatisierte Zuführung und Handhabung von empfindlichen Bauteilen beliebiger Kontur, betont Mitsubishi.

Das modular aufgebaute System erlaubt eine wirtschaftliche Fertigung kleiner Losgrößen und schnelle Produktwechsel ohne aufwändige Umrüstung oder Programmierung, heißt es in einer Mitteilung im Vorfeld der Hannover-Messe 2009 weiter. Die Zuführtechnik lasse sich einfach in Produktionslinien integrieren.

Roboter kann Kleinteile zuführen

Kürzere Produktlebenszyklen, schnellere Produktwechsel und eine steigende Variantenvielfalt bei gleichzeitig sinkenden Stückzahlen erfordern flexible Fertigungstechniken. Mit dem Roboterzuführsystem Unifeed bietet Mitsubishi eine Lösung für die geordnete Zuführung von als Schüttgut vorliegenden Kleinteilen in Palettier-, Füge-, Einsetz- und Montageprozessen. Es gestattet eine besonders materialschonende Handhabung der Teile, und durch die modulare Bauweise lässt sich das aus Standardkomponenten aufgebaute Zuführsystem leicht an unterschiedliche Produkte anpassen und schnell umrüsten.

Die Kernelemente des Unifeed Typ MEE-RF-240 sind eine neu entwickelte Zuführ- und Vereinzelungseinheit, ein Industrieroboter von Mitsubishi mit beliebiger Kinematik und ein herstellerunabhängiges Bildverarbeitungssystem. Die Datenkommunikation zwischen den Komponenten erfolgt über Ethernet-TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol).

Robotersteuerung steuert komplettes Kleinteile-Zuführsystem

Die Robotersteuerung überwacht und steuert alle Funktionen. Eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) ist ebenso wenig erforderlich wie ein zusätzlicher Schaltschrank.

Ergänzt wird das System durch optional erhältliches Zubehör, zum Beispiel verschiedene Teilebunker, Infrarot- und Weißlicht-Beleuchtungen, Bildverarbeitungssoftware, speziell abgestimmte Touchscreen-Bediengeräte mit Ethernet-Schnittstelle sowie vorgefertigte Softwarebausteine, die eine einfache Inbetriebnahme und Integration der Zuführtechnik in Produktionsanlagen gewährleisten.

Das in einem Teilebunker bereitgestellte Schüttgut wird dem Förderband der Zuführ- und Vereinzelungseinheit übergeben, auf dem Weg zur Bereitstellungsposition vereinzelt und dem Arbeitsbereich des Roboters lagerichtig zugeführt. Dazu wird die Förderfläche durch einen Servoantrieb definiert beschleunigt und gebremst.

Individuell einstellbare Rüttelfunktion separiert die Kleinteile

Zusätzlich unterstützt eine Rüttelfunktion die Vereinzelung der Teile. Alle für diesen Vorgang notwendigen Parameter, wie Beschleunigungs- und Bremswerte, Rüttelfrequenz und Rüttelstärke, lassen sich individuell auf das jeweilige Produkt abstimmen.

Eine Kamera mit Bildverarbeitungssystem ermittelt die Position der einzelnen Bauteile und überträgt die zugehörigen Koordinaten an den Roboter, der die Teile vom Band nimmt und an die vorgesehene Stelle legt. Eine unter der transparenten Förderfläche angeordnete Beleuchtung, wahlweise bestückt mit Infrarot- oder Weißlicht-Leuchtdioden, sorgt für die Ausleuchtung. Die Oberfläche des Förderbands lässt sich ebenfalls kundenspezifisch anpassen.

Neuartiges Zuführmodul bietet Vorteile

Das Zuführmodul bietet laut Mitsubishi im Vergleich zu konventionellen Wendelförderern und anderen Zuführeinrichtungen einige Vorteile. So arbeitet im Inneren des Gehäuses ein pneumatischer Muskel, der die Förderfläche genau abgestimmt auf das jeweilige Produkt in kurzen Stößen rüttelt. Das Schüttgut wird also nicht ständigen Vibrationen ausgesetzt und somit schonender gefördert und vereinzelt. Ein Verklemmen von Produkten ist ebenfalls ausgeschlossen. Dank dieser Rütteltechnik lassen sich auch Teile vereinzeln, die bisher für derartige Systeme zu schwer waren.

Eine weitere nützliche Funktion ist das Leerfahren der Sortierfläche, mit der fehlerhafte Teile im Rahmen einer integrierten Qualitätsprüfung einfach nach hinten ausgeworfen werden können. Das Zuführmodul ist 904 mm lang, 364 mm breit und 262 mm hoch.

Roboterzuführsystem erlaubt große Flexibilität

Der größte Vorteil des Roboterzuführsystems ist seine Flexibilität, hebt der Hersteller hervor. Es positioniert Kleinteile oder andere Komponenten vereinzelt in einer bestimmten Orientierung und auf der gleichen Auflagefläche.

Durch den vom Produkt unabhängigen Aufbau und die berührungslose Objekterkennung mittels Bildverarbeitung eignet sich die Technik für ein breites Teilespektrum. Der Wechsel auf ein anderes Produkt erfolgt ohne mechanische Eingriffe nur durch die Auswahl des zugehörigen Programms. Neue oder geänderte Bauteile müssen zuvor lediglich durch ein einfaches Teach-in-Verfahren des Bildverarbeitungssystems erlernt und in der Robotersteuerung gespeichert werden.

Dadurch lassen sich auch kleinere Losgrößen wirtschaftlich verarbeiten. Typische Einsatzgebiete finden sich beispielsweise in der Automobilzuliefer-, Pharma- und Kunststoffindustrie oder in der Medizintechnik.

Mitsubishi Electric Europe B.V. auf der Hannover-Messe 2009: Halle 17, Stand H15

Rüdiger Kroh | MM MaschinenMarkt
Weitere Informationen:
http://www.maschinenmarkt.vogel.de/themenkanaele/automatisierung/robotik/articles/183351/

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