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Montage: Schnelle Bereitstellung von Bauteilen
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Die Lage und der Drehwinkel der Bauteile auf dem Feeder werden von einer Kamera erkannt und an den Roboter übermittelt Bild: Motoman
Mit einem ausgefeilten Technik-Mix aus Fördertechnik, Robotik und Bildverarbeitung werden bei Joma Polytec Spritzgussbauteile gehandelt. Jedes Bauteil wird mit einem Vision-System einmalig eingelernt, wodurch mechanische Umbauten an der Anlage entfallen.

Die Joma Polytec Kunststofftechnik GmbH ist ein mittelständisches Unternehmen aus dem Baden-Württembergischen Bodelshausen und stellt medizintechnische Komponenten und Baugruppen aus mehreren Spritzgussteilen für die Automobilindustrie her. In einige der Bauteile müssen nach dem Spritzen metallische Buchsen automatisch eingepresst werden. Für die eigens gebaute Einpressstation müssen rund hundert verschiedene Einpressbuchsen bereitgestellt werden.

Grundlage für die Lösung ist der mit Servomotoren angetriebene Anyfeeder der Flexfactory AG aus dem schweizerischen Dietikon. Das Modell ist für die Bereitstellung von Kleinbauteilen für Montageprozesse konzipiert. Wegen der hohen Teilevielfalt musste die Zuführung flexibel gestaltet werden. Deshalb entschied sich Joma Polytec gegen herkömmliche Wendelförderer und für den Anyfeeder. Der Rüttelförderer ist mit einem Bildverarbeitungs-System ausgestattet, das die Bauteile auf dem Feeder erkennt. Diese werden schließlich mit einem Industrieroboter aufgenommen.
Jedes Bauteil wird mit dem Vision-System einmalig eingelernt und in einem Job abgespeichert. Bei einer Umstellung der Produktion oder einem Bauteilwechsel wird nur der entsprechende Job auf die Kamera geladen und die Fertigung kann weiterlaufen. Aufwendige mechanische Umbauten an der Anlage entfallen gänzlich.
Die Anforderungen an den Roboterhersteller Motoman waren sportlich. Neun Bauteile sollten innerhalb von maximal 15 s vom Feeder abgegriffen und anschließend in die Einpressstation gelegt werden. Für diese Aufgabe wurde das Roboter-Modell HP3XF ausgewählt, weil es über die entsprechende Reichweite und Geschwindigkeit verfügt. Zudem sind noch zwei stählerne Kollegen des Typs HP20 in die Zelle integriert. Ein HP20 legt das Spritzgussteil in die vom HP3XF bestückte Einpress-Station, der zweite HP20 entnimmt das fertig gepresste Teil und stapelt es ab.
Neben der geringen Zykluszeit wurde von Joma Polytec zudem eine hohe Prozesssicherheit gefordert, was den Einsatz eines zweiten Feeders notwendig machte. Dadurch kann die Produktion komplett aufrecht erhalten werden, während der zweite Förderer bereits mit neuen Bauteilen eines anderen Typs befüllt wird.
Die Lage und der Drehwinkel der Bauteile auf dem Feeder werden von einer Kamera erkannt und an den Roboter übermittelt. Dabei kamen erstmals die von Motoman programmierten Makrojobs für die Kommunikation mit Kameras zum Einsatz. Die Herausforderung für den Roboter waren die kurze Zykluszeit und der Feederwechsel während eines Bestückungsvorgangs. Falls ein Feeder gerade keine Teile bereitstellen kann, müssen die Buchsen vom zweiten Feeder abgegriffen werden. Ein eigens dafür programmierter Makrojob macht das möglich.
Um Zeit zu sparen, wird die Kommunikation mit der Kamera in einem Paralleljob abgearbeitet. Der Roboter weiß beim Ablegen des Bauteils bereits, von welchem Feeder das nächste Teil abgegriffen werden muss und wie es dort liegt. Auf diese Weise konnte die gewünschte Zykluszeit von 15 s erreicht und teilweise sogar unterboten werden.
In Zusammenarbeit mit Flexfactory wurde ein Versuchsaufbau bei Motoman in Allershausen realisiert. Hier konnte sich der Kunde vorab davon überzeugen, dass das geplante Konzept aufgeht. Motoman hat zudem die Kommunikation mit dem Feeder vereinfacht. Dadurch soll in Zukunft die Einrichtzeit des Anyfeeder-Systems auf ein Minimum reduziert werden. Die erste Anlage ging im April 2009 bei Joma Polytec in Betrieb. Weitere vollautomatisierte Einlegestationen sind in Planung.
Marion Reisert Mitarbeiterin bei Motoman in Allershausen
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