Kompaktes Pick-&-Place-System zur Handhabung unterschiedlicher Bohrwerkzeuge

Raum für Bewegung

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Eine ebenso schnelle wie kompakte Pick-&-Place-Anlage von IEF-Werner führt bei einem Werkzeughersteller Bohrer mit wenigen Millimetern Schaftdurchmesser einem Beschriftungslaser zu.

Via Laserbeschriften lassen sich Bauteile aus unterschiedlichen Materialien sehr schnell kennzeichnen. „Dafür müssen die Werkstücke aber auch entsprechend rasch dem Laser zugeführt werden können“, sagt Thomas Hettich, Produktmanager bei IEF-Werner. Er spricht ein Projekt an, bei dem sich ein Werkzeughersteller genau mit dieser Anforderung an den Schwarzwälder Automatisierungsspezialisten wandte.

Die Aufgabe: Bohrwerkzeuge mit Durchmessern von 3,5 bis 25 Millimetern aus Hochleistungsschnellstahl HSS-E und aus Vollhartmetall sollten aus Werkstückträgern (WT) entnommen, einem Beschriftungslaser zugeführt und anschließend wieder in einen Werkstückträger abgelegt werden – schnell und präzise.

Basis der Pick-&-Place-Anlage ist das erweiterbare Gurtbandsystem Posyart, das mit Aufnahmen für die kundenseitigen Werkstückträger ausgestattet wurde. Seitenpositionierung, Zentrierstation sowie eine Hub- und Dreheinheit bringen die WT in die richtige Lage. In der Zentriereinheit werden sie mittig platziert und fixiert. Für die Anwendung hat der Werkzeughersteller die WT mit einem Datamatrixcode mit Informationen über den Werkzeugträgertyp, Anzahl und X/Y-Koordinaten seiner Löcher, die Schaftdurchmesser und die Trägerhöhe versehen.

An der Anlage setzt ein Mitarbeiter den WT mit den Bohrern auf einen Grundträger des Gurtbandsystems auf und gibt am Bedienfeld den Auftrag ein, die Anzahl der WT – und ob die zu markierenden Bohrer eine Spannfläche besitzen. Bei Anlagenstart liest das System die Beschriftungsdaten für den Laser. Ein Scanner erkennt den Datamatrixcode, und das Gurtbandsystem fährt den WT in die Entnahme-Station.

Dort hebt es den WT vom Gurtband ab und zentriert ihn. Die Lineareinheit fährt in Y-Richtung das Raster des jeweiligen Werkzeugträgertyps ab. Die Lineareinheit positioniert den WT nun so, dass ein Lasermesssystem die erste Zeile des Werkzeugträgers erfasst. Eine Abstandsmessung erkennt, in welcher Rasterposition sich das zu bearbeitende Werkzeug befindet.

Zwei Schlitten auf einer Achse

Für die unterschiedlichen Bohrer sind abhängig von der Beschriftungsdauer bestimmte Taktzeiten für das Handling vorgegeben. „Bei Werkzeugen aus HSS-E soll der Gesamtprozess bei einer einseitigen sieben und bei einer doppelseitigen Beschriftung 14 Sekunden betragen“, erläutert Hettich. „Bei den VHM-Werkzeugen sind es vier und acht Sekunden.“

Um eine passende Handhabungstechnik umzusetzen, konstruierten die IEF-Ingenieure ein Positioniersystem aus dem Portfolio standardisierter Lineareinheiten. Von zentraler Bedeutung waren unter anderem die Baulänge sowie das Antriebskonzept der Linearachse, auf der die beiden Greifeinheiten verfahren.

Aufgrund der Rahmenbedingungen kommt das Modul 160/15 G zum Einsatz. Bei der Variante ist die Zahnriemenachse mit zwei unabhängig verfahrbaren Schlitten ausgestattet. Dabei werden zwei getrennte Zahnriemen mittels eigenständiger Motoren angetrieben. Das spart erheblich Bauraum. „Um die geforderte Taktzeit zu erreichen, hätten zwei Lineareinheiten nebeneinander angeordnet werden müssen. Durch das innovative Antriebskonzept genügt nun eine Einheit“, so Hettich. Das Modul 160/15 G ist so positioniert, dass eine Greifeinheit auf je einem Schlitten befestigt ist. Dies führt zu einer erheblichen Reduzierung des benötigten Bauraums. „Damit können wir die Bauteile sehr schnell dem Laserbeschriften zuführen.“

Für die Y-Bewegung sind die beiden Greifer auf präzisen linearen Verstelleinheiten mit Zahnriemenantrieb vom Typ Modul 68 montiert. Weil bei der zweiseitigen Beschriftung der erste Greifer das Bauteil um 180 Grad dreht, kommt bei diesem zusätzlich eine Einheit vom Typ Modul 68 D zum Einsatz. Diese ist mit einer, als Hohlwelle ausgeführten, Drehachse ausgestattet. In die Hohlwelle lassen sich außerdem etwaige Pneumatikschläuche und Steuerungskabel integrieren – was die Anlage noch platzsparender macht. Der Drehwinkel liegt bei 440 Grad.

IEF-Werner GmbH

www.ief-werner.de; Motek Halle 5 Stand 5220



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