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Wendeschneidplatten automatisiert herstellen

12.08.2008
Systemlösungen für die Automatisierung der Wendeschneidplatten-Herstellung reichen von der automatischen Entnahme der Grünlinge aus der Pulverpresse über das Be- und Entladen der verschiedenen Bearbeitungs- und Prozessmaschinen bis hin zum automatischen Prüfen und Verpacken der Teile. Die Lösungen basieren auf Scara-Robotern in Verbindung mit Bildverarbeitungssystemen.

Wendeschneidplatten sind überwiegend aus Hartmetall- oder aus Keramikpulver. Der Geschäftsbereich systems.aico der Manz Automation, ist ein Spezialist, wenn es um die prozesssichere Handhabung solcher Wendeschneidplatten geht. Es wurde bereits eine Vielzahl von Lösungen realisiert, die zum Großteil in Europa, aber auch in Asien und in Südafrika im Einsatz sind. Unter den weltweiten Kunden sind kleine mittelständische Unternehmen, aber auch die ganz großen dieser Branche zu finden.

Die Basis der jeweiligen Automation bilden Standardmaschinen mit bewährten Komponenten. Die Systemlösungen reichen von der automatischen Entnahme der Grünlinge aus der Pulverpresse über das Be- und Entladen der verschiedenen Bearbeitungs- und Prozessmaschinen bis hin zum automatischen Prüfen und Verpacken der Teile.

Die Lösungen basieren auf Scara-Robotern in Verbindung mit Bildverarbeitungssystemen und einer flexiblen und komfortablen Bedienoberfläche. Voraussetzung für eine prozesssichere Automation sind einheitliche und bekannte Schnittstellen zwischen der Automation und der Prozessmaschine. Speziell in der Pressenautomation, in der Roboter und Presse Hand in Hand arbeiten, ist dies von größter Wichtigkeit.

Teilespezifische Einzelgreifer übernehmen die Handhabung

Bei einer Pressenautomation entlädt der Roboter in der Regel das Pressteil direkt vom Werkzeug aus der Presse. Um eine schonende Handhabung der Rohlinge zu gewährleisten, werden entsprechend auf das Teil abgestimmte Einzelgreifer eingesetzt. Nach dem Entladen werden die Rohlinge auf Sinterplatten abgelegt. Um ein optimales Ablagemuster der unterschiedlichen Teilegeometrien auf der Sinterplatte zu erzeugen, steht dem Kunden der Part-Placer zur Verfügung. Dieser ist ein flexibles Software-Tool, das von Manz selbst entwickelt wurde.

Weitere Features im Bereich der Pressenautomation sind:

-Entgratstationen zum Entgraten der Teile,

-Lasersensor zur Ermittlung der Sinterplattendicke,

-Reinigungsgreifer zur Reinigung der Pressstempel und

-Qualitätskontrolle durch Ermitteln des Teilegewichts.

Flachpaletten dienen als Transportmittel

Für die folgenden Bearbeitungsprozesse wie das Planschleifen, Umfangschleifen, Kantenverrunden oder das Bürsten ist es erforderlich, die Teile nach dem Sintern von der Sinterplatte in eine Flachpalette umzuladen. Diese dient als Transportmittel für die nachfolgenden Fertigungsschritte.

Das automatische Umladen der Teile von der Sinterplatte in die Flachpalette erfolgt durch einen Scara-Roboter. Um entsprechend hohe Stückzahlen zu erzielen, ist der Roboter mit einem Mehrfachgreifer ausgerüstet, der gleichzeitig mehrere Teile handhaben kann. Die Lageerkennung der Teile auf der Sinterplatte erfolgt durch ein Visionsystem.

Das Beladen der Prozessmaschinen mit den jeweiligen Teilen muss in vielen Fällen sehr genau erfolgen. Bei Teilen, die beidseitig bearbeitet werden, ist es oftmals erforderlich, dass diese Teile nach dem ersten Bearbeitungsvorgang aus der Prozessmaschine entnommen, gewendet und danach erneut in die Maschine eingelegt werden. Das Wenden wird durch eine integrierte Wendestation realisiert.

Das Be- und Entladen erfolgt ebenfalls durch einen Mehrfachgreifer. Betrachtet man die Vielzahl der unterschiedlichen Geometrien und Abmessungen der Teile, stellt man sehr schnell fest, dass es nicht für jedes Teil eine eigene Palette geben kann.

Die Teile liegen aufgrund dessen lose in den jeweiligen Nestern der Palette. Um das genaue Aufnehmen der Teile aus der Palette zu gewährleisten, erfolgt die Lageerkennung der Teile generell durch Visionsysteme, die mit einer entsprechenden Beleuchtungstechnik ausgerüstet sind. Je nach Ausführung wird entweder im Durchlicht- oder im Auflichtverfahren gearbeitet.

Beim nächsten Prozessschritt werden die einzelnen Teile nach dem PVD- oder CVD-Verfahren beschichtet. Dabei steht eine hohe Anlagenleistung im Vordergrund. Beim PVD-Prozess werden die Teile auf Beschichtungsspeere aufgefädelt, beim CVD-Prozess auf Beschichtungsträger aufgelegt.

Prinzipiell werden beim PVD-Prozess zwei Ablagemuster auf den Speeren realisiert: Single loading oder Back to back loading. Bei der Single-Beladung wird in der Regel zwischen den einzelnen Teilen eine Distanzhülse aufgefädelt. Bei der Back-to-Back-Beladung werden zwei Teile direkt Rücken an Rücken aufgefädelt, erst danach wird eine Distanzhülse auf den Speer aufgefädelt. Beim CVD-Prozess werden die Teile direkt auf so genannten Beschichtungsträgern auf entsprechende Distanzstücke abgelegt. Im besten Falle sind diese Distanzstücke bereits fest auf den Trägern aufgebracht, oftmals werden die Distanzstücke auch lose über Vibrationswendelförderer der Automation zugeführt.

Bedienoberfläche basiert auf Windows 2000

Nach den einzelnen Schritten werden eine Endprüfung sowie eine Beschriftung der Teile durchgeführt. Die Gut-Teile werden danach in entsprechende Schachteln verpackt. Für diese Schritte bietet Manz ebenfalls eine Gesamtlösung.

Das Bedienen der jeweiligen Automation erfolgt standardmäßig durch die Bedienoberfläche aico.view über einen Touchscreen. Die Oberfläche, basierend auf Windows 2000, ist modular aufgebaut und bietet ein hohes Maß an Flexibilität und Bedienkomfort. Aufgrund der weltweiten Installationen werden prinzipiell alle Anlagen im Bereich systems.aico mit einer Fernwartung ausgerüstet, die bei Bedarf dem Kunden eine effiziente und schnelle Unterstützung bietet.

Uwe Buck ist tätig im Vertrieb der Manz Automation AG, 72768 Reutlingen.

Uwe Buck | MM MaschinenMarkt
Weitere Informationen:
http://www.maschinenmarkt.vogel.de/themenkanaele/automatisierung/montageundhandhabungstechnik/articles/140137/

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