Wechsel per Knopfdruck

Tyco Electronics benötigte ein flexibles Zuführsystem, mit dem der Typenwechsel von Kunststoffdeckeln per Knopfdruck geschieht. Der Sondermaschinenbauer IFC Intelligent Feeding Components lieferte den Flexfeeder, der die Rüstzeiten auf null drückt.

Von Steuereinheit A 500 Stück heute, 200 Stück von Steuereinheit B morgen, 500 Stück von Steuereinheit C übermorgen – die Variantenvielfalt im Automobilbau verlangt auch unterschiedliche Sensoren in kleinen Losgrößen. Da kann das Umrüsten der Anlagen aufwändig und teuer werden. Tyco erwartete ein Zuführsystem, mit dem flexibel mindestens sechs in ihrer Form unterschiedliche Abdeckungen für Steuereinheiten korrekt der nächsten Montagestation zugeführt werden. Diese Montagestation verschweißt per Laser die Abdeckungen der Steuereinheiten mit den Kunststoffgehäusen.

Ein dem Handling vorgelagertes Zuführsystem vereinzelt die Kunststoff-Abdeckungen und führt sie über ein Förderband mit integrierter Beleuchtung dem IFC-Flexfeeder zu. Für Heinrich Halling, Leiter Betriebsmittelkonstruktion bei Tyco Electronics in Speyer, war die Lösung IFC-Flexfeeder alternativlos: „Für die sechs unterschiedlichen Typen von Kunststoffdeckeln hätten wir mindestens vier Fördertöpfe benötigt und damit weit mehr bezahlt als für das komplette Flexfeeder-System. Außerdem sind wir damit offen für neue Varianten.“ Dazu passt auch das Steuerungskonzept: Kinderleicht lassen sich neue Typen parametrieren und konfigurieren. „Positionen, Abläufe und Einstellungen werden nur noch über das Front-End-Display FED eingegeben“, erklärt IFC-Geschäftsführer Andreas Schirmer.

Geringe Rüstzeiten

Richtig viel spart Tyco im laufenden Betrieb. Schließlich muss die Anlage an manchen Tagen bis zu fünf Mal umgerüstet werden. Mit einer herkömmlichen Fördertopflösung würden die Rüstzeiten durch mechanische Anpassung und Justage für jeden Kunststoffdeckel-Typ drei bis fünf Stunden betragen. Mit dem Flexfeeder sind es hingegen nur zehn Minuten. Damit ist der Typenwechsel per Knopfdruck erreicht. Außerdem müssten die Wechseltöpfe und Wechselteile gelagert und verwaltet werden – was Platz kosten würde.

Das Kamerasystem SBO-Q von Festo ermittelt Position und Drehlage der Teile und sendet diese an die Robotersteuerung CMXR. Falsch orientierte Abdeckungen werden über eine Rutsche gleich aussortiert und zum Wendelförderer zurückgeführt. Richtig orientierte Teile greift das Robotersystem Tripod von Festo per Sauggreifer vom Prüfband und legt sie in eine Zentrierstation ab. Eine Schlitteneinheit fährt den Zentriergreifer aus dem Handlingbereich des Tripod. Dort entnimmt die Laserschweiß-Station die exakt positionierten Kunststoff-Abdeckungen, um sie präzise für den nachfolgenden Schweißprozess auf dem Gehäuse zu positionieren.

Tripod-Roboter greift Teile

Das Roboter-Handling ist wegen seiner geringen bewegten Masse dynamisch und dank seines pyramidenförmigen, geschlossenen Aufbaus steif. Die Geschlossenheit wird durch drei Doppelstäbe erreicht. Sie sorgen dafür, dass die Flanschplatte ständig in einer waagrechten Position bleibt. Achsen und Motore sind ortsfest. Als Antriebe dienen Servomotoren unterschiedlicher Baugrößen. Mit der dreidimensionalen Interpolation im kartesischen Raum gelingen jegliche Bahnapplikationen.

„Die Positionserfassung mit der Kamera SBO-Q in Verbindung mit dem Tripod-Roboter-Handling als einbaufertige Lösung schafft die notwendigen Freiheitsgrade für schnelles, sicheres und zielgenaues Umsetzen der Kunststoff-Abdeckungen“, ergänzt Schirmer. Mit der Tripod-Kinematik bekommen Konstrukteure von Montagezellen sowie Systemintegratoren eine schnelle und effiziente Alternative zu konventionellen kartesischen Portallösungen oder Scara-Robotern.

Der Tripod greift auf Standardkomponenten aus dem modularen Baukasten von Festo zurück. Durch den konstruktiven Aufbau ist der Tripod im Arbeitsraum leichter zugänglich als kartesische oder Scara-Roboter, einfacher zu teachen und preislich zu allen Robotersystemen wettbewerbsfähig. Bei Tyco Electronics erwartet man, dass sich die Anlage nach sechs bis zwölf Monaten amortisiert.