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Der Konstrukteur 11-12/2022

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Der Konstrukteur 11-12/2022

AUTOMATISIERUNGSTECHNIK

AUTOMATISIERUNGSTECHNIK MEHR EFFIZIENZ FÜR SERVOPRESSEN PRODUKTE UND ANWENDUNGEN Das Be- und Entladen von Maschinen zu automatisieren, steigert die Effizienz in der Produktion – besonders wenn die anschließende manuelle Sichtprüfung ebenso automatisch abläuft. Das Start-up AI-pro entwickelt dafür individuelle Lösungen und ergänzt Maschinen wie die Servopresse von Tox Pressotechnik um Roboter und künstliche Intelligenz. Dip.-Ing. (FH) Tim Graubaum, Vertrieb Deutschland, TOX PRESSOTECHNIK GmbH & Co. KG, Weingarten 56 DER KONSTRUKTEUR 2022/11-12 www.derkonstrukteur.de

AUTOMATISIERUNGSTECHNIK Das größte Potenzial sieht Pascal Lettmann, Geschäftsführer und Firmengründer der AI-pro UG, in kleinen Produkten, hohen Stückzahlen und kurzen Taktzeiten. Im industriellen Umfeld beobachtet er oft, wie Arbeitskräfte einzelne Teile in Maschinen in kurzen Taktzeiten einlegen und entnehmen. Eine monotone Arbeit, die leicht zu automatisieren ist – anders als die nachgelagerte manuelle Sichtprüfung. „Den prüfenden Blick des Bedieners oder der Bedienerin beim Entnehmen der Teile von regelbasierten Kamerasystemen übernehmen zu lassen, ist aus technologischer Sicht nur schwer möglich und oft mit hohen Kosten verbunden“, erklärt Lettmann. Denn das System komme schnell an seine Grenzen, beispielsweise bei schwankenden Lichtverhältnissen oder Geometrieabweichungen. Zudem müssen solche Kamerasysteme von extra geschulten Mitarbeitenden bedient werden, was den Aufwand und gleichzeitig die Verantwortung über die Erkennung von fehlerhaften Produkten auf den Anwender abwälzt. SICHTPRÜFUNG UND AUTOMATISIERUNG AUS EINER HAND Genau hier setzt AI-pro an und bietet die Sichtprüfung inklusive der Automatisierung aus einer Hand. „Wir beschränken uns auf überschaubare Prozesse wie das Einlegen und Entnehmen von kleinen Bauteilen in Maschinen mit kurzen Taktzeiten und ergänzen diese um eine zuverlässige Prüftechnologie inklusive Programmierung“, erklärt der Firmengründer. Die Besonderheit: Das Start-up aus dem nordrhein-westfälischen Stemwede kauft die zu automatisierende Anlage zu und ergänzt diese um die notwendige Handhabungs-, Steuerungs- und Prüftechnik. „Unsere Kunden haben keinen Aufwand mit der Einrichtung der Prüfprogramme oder mit Kommunikationsproblemen zwischen Roboter und Maschine“, zählt Lettmann die Vorteile auf. Wie er die sonst so kostspielige optische Prüfung automatisiert, wird er später noch erklären. AUTOMATISIERUNG VON PRESSEN ZUM STAUCHEN VON KUGELHÜLSEN Zunächst gibt Lettmann einen Einblick in eines seiner aktuellen Projekte: Ein Kunde wollte manuell bediente hydraulische Pressen zum Stauchen von Kugelhülsen erneuern und im Zuge dessen den Prozess automatisieren. Die bisher eingesetzten Maschinen haben keine Sensorik zur Erkennung von Fehlerteilen, nach dem Pressen blieben die Hülsen immer wieder im Werkzeug stecken, und der Wartungsaufwand der Hydraulik war zu hoch. Für den eigentlichen Arbeitsvorgang suchte AI-pro eine sta bile Presse mit Servoantrieb, die eine kurze Taktzeit ermöglicht, die Einpresstiefe X misst und dadurch den Prozess überwacht. Sobald der X-Wert über- oder unterschritten wird, soll die Anlage das fehlerhafte Teil erkennen und ausschleusen. Entschieden hat sich Lettmann nach ausgiebiger Recherche für eine C-Bügel-Presse der Tox Pressotechnik GmbH & Co. KG. Mit dem Wein gartener Familienunternehmen hat Lettmann schon früher gute Erfahrungen gemacht. „Die vollumfängliche Beratung bereits im Vorfeld und Wir beschränken uns auf überschaubare Prozesse wie das Einlegen und Entnehmen von kleinen Bauteilen in Maschinen mit kurzen Taktzeiten und ergänzen diese um eine zuverlässige Prüftechnologie inklusive Programmierung. PASCAL LETTMANN, Geschäftsführer und Firmengründer der AI-pro UG das Angebot mit dem Standard-Baukasten bestärkten meine Entscheidung, die Presse bei Tox zu kaufen“, ergänzt Lettmann. STABILITÄT UND KONTROLLE Den Antrieb übernimmt der Tox-Electricdrive vom Typ EX-K. Eine Planetenrollengewindespindel wandelt die Rotationsbewegung präzise in einen linearen Vorschub um, der mit bis zu 200 kN das Werkzeug in das Bauteil presst. Er ist verbaut in einer massiven und verwindungssteifen Stahlkonstruktion, die der Krafteinwirkung während des Pressvorgangs genügend Stabilität entgegensetzt. Sobald eine Kugelhülse im Werkzeug sitzt, fährt der Antrieb den Stößel herunter. Die für das Kraft-Wege-Protokoll notwendige Strecke erfasst ein Resolver direkt am Servoantrieb, ein integrierter Kraftmesser steuert die dabei aufgewendete Presskraft bei. So überwacht die Tox-Software den Kontrollwert X und kann gegebenenfalls fehlerhafte Teile sofort erkennen. Das Unternehmen AI-pro ergänzte die Tox-Servopresse um zwei lineargeführte Greifer, die abwechselnd ein Bauteil in das Werkzeug einlegen, es nach dem Pressen und bevor die Stanze wieder hochfährt fixieren und anschließend entnehmen. Danach halten sie das Bauteil wieder dem Leichtbauroboter vor, der es im Innengriff nimmt und weitergibt. Durch die alternierende Arbeitsweise der beiden Zustelleinheiten verringert AI-pro die Nebenzeiten merklich. „Der Roboter nimmt also das fertige Bauteil abwechselnd aus der einen oder der anderen Einheit“, verdeutlicht Lettmann. www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR 2022/11-12 57