P&P-HVD
High Velocity Dispenser
Stellt selbstklebende Stanzteile auf einem Förderband für die kontinuierliche Roboteraufnahme bereit und unterstützt Serienprozesse mit kurzen Taktzeiten.
Was ist der P&P-HVD?
Der P&P-HVD ist ein System, das Pick-&-Place-Robotern in kurzer Zeit große Mengen an Stanzteilen zuführt.
Er löst Stanzteile von einer Rollenliner, überträgt sie auf das Förderband des P&P-HVD und transportiert sie zum Entnahmebereich des Roboters. In der Standardausführung unterstützt er Liner bis 200 mm Breite, sodass Stanzteile in mehreren Reihen über diese Breite angeordnet werden können. Da sich auch unterschiedliche Teilearten und -größen auf einer Rolle kombinieren lassen, können große Mengen an Stanzteilen gemeinsam auf dem Förderband bereitgestellt werden, sodass der Roboter nie auf die einzelne Zuführung des nächsten Teils warten muss. Das macht diese Pick-&-Place-Zuführmethode besonders geeignet für Serienprozesse mit hohen Durchsatzanforderungen.
STATUSINFORMATIONEN MEHRREIHIGE
STANZTEILBEREITSTELLUNG VORBEREITUNG FÜR
KAMERAÜBERWACHUNG
Die Werkstückwechselzeit nutzen, um die nächste Charge vorzubereiten
Statt für jede Roboteraufnahme einzeln ein Stanzteil zuzuführen, bereitet der P&P-HVD die für den nächsten Schritt benötigte große Teilemenge bereits auf dem Förderband vor, bevor der Roboter überhaupt mit der Aufnahme beginnt.
In einer typischen Serienfertigungslinie entsteht zwischen dem Weitertransport des bearbeiteten Werkstücks und der Ankunft des nächsten Werkstücks ein kurzes Zeitfenster. Der P&P-HVD nutzt dieses Fenster, um die für das nächste Werkstück benötigten Stanzteile auf das Förderband zu fördern. Sobald die Stanzteile an der Entnahmeposition liegen, stoppt das Förderband, und eine Kamera misst die Positionen aller Teile im Entnahmebereich in einem einzigen Durchgang. Je nach Anlagenkonfiguration kann das Roboterwerkzeug sogar mit dem Picken beginnen, bevor das nächste Werkstück seine Bearbeitungsposition erreicht, nicht nur mit Zuführung und Positionsmessung.
Besonders bei Verwendung eines Roboterwerkzeugs, das mehrere Stanzteile gleichzeitig halten kann, lässt sich durch das vorzeitige Picken während des Werkstückwechsels ein Teil der Beladezeit des Roboterwerkzeugs außerhalb des Anlagentakts erledigen. Sobald das Werkstück seine vorgesehene Position erreicht, kann der Roboter den Applikationsprozess bereits mit vorbereiteten Teilen beginnen.
Hoher Durchsatz und Positioniergenauigkeit vereint
Die Stärke des P&P-HVD liegt in der Kombination aus hohem Durchsatz und Positioniergenauigkeit.
Eine Kamera misst die Position jedes Stanzteils auf dem Förderband, und der Roboter picked anhand dieser Positionsdaten präzise. Da der Roboter beim Picken nie auf die einzelne Zuführung durch den P&P-HVD warten muss, kann er durchgehend picken. Die Bearbeitungsgeschwindigkeit wird vor allem durch die eingesetzten Roboter und Roboterwerkzeuge sowie deren Anzahl und Konfiguration bestimmt.
Roboter und Roboterwerkzeuge lassen sich passend zum benötigten Durchsatz ergänzen, sodass sich die Kapazität an die Anlagenkonfiguration anpassen lässt.
Eine spezielle Förderbandoberfläche, an der die Klebeseite nicht haften bleibt
Selbst wenn ein Stanzteil auf das Förderband übertragen wurde, kann der Roboter es nicht zuverlässig picken, wenn seine Klebeseite zu stark haftet.
Der P&P-HVD verwendet ein spezielles Förderband, an dem selbstklebende Stanzteile kaum haften, sodass ein Sauggreifer die Teile problemlos vom Band picken kann.
Das Förderband ist zudem in Weiß oder Dunkelblau erhältlich, um einen hohen Kontrast für die Positionsmessung der Kamera sicherzustellen. So lässt sich die jeweils passende Farbe für eine zuverlässige Bilderkennung Ihrer Stanzteile wählen.
Bandfarbe, wählbar nach Kamerakontrast
Mehrere Roboter aus einem einzigen P&P-HVD versorgen
Ein P&P-HVD führt in der Regel einen Stanzteiltyp zu, häufig von einer Materialrolle mit demselben Teil in mehreren Reihen auf der Trägerfolie. Rollen, die unterschiedliche Teilearten und -größen auf einer Rolle kombinieren, werden ebenfalls unterstützt.
Die Förderbandlänge des P&P-HVD lässt sich an die Anlagenkonfiguration anpassen. Durch die Einrichtung mehrerer Entnahmebereiche entlang des Bandes kann ein einzelner P&P-HVD mehrere Roboter mit demselben Stanzteil versorgen. Die Trennung der Entnahmebereiche ermöglicht es den Robotern, ohne gegenseitige Beeinträchtigung zu picken, sodass kein separates Zuführgerät pro Roboter installiert werden muss. Je nach Konfiguration lässt sich dadurch die Anzahl benötigter Zuführgeräte und die Gesamtanlagenkosten reduzieren.
Kamerasystem passend zu Ihrer Anlage wählen
Zur Positionserkennung der Stanzteile auf dem Förderband wird in der Regel ein stationäres Kamerasystem eingesetzt. Der P&P-HVD verfügt über eine vorbereitete Montageposition für die Kamera.
Die Kamera arbeitet mit dem Roboter zusammen, nicht mit dem P&P-HVD selbst, und übergibt die erkannten Teilepositionen an den Roboter. Auswahl und Integration des Kamerasystems liegen in der Regel beim Anwender oder Integrator.
Nagl & Vetter empfiehlt Kamerasysteme von SensoPart zur Positionserkennung am P&P-HVD, Kamerasysteme anderer Hersteller können jedoch ebenfalls verwendet werden.
Materialzuführung von zwei Seiten für hohe Anlagenverfügbarkeit
Der P&P-HVD lädt dieselbe Materialrolle auf die linke und rechte Zuführseite und nutzt sie nacheinander. Geht die Rolle auf der aktiven Seite zur Neige oder tritt ein Zuführfehler auf, schaltet das System automatisch auf die andere Seite um, wodurch die Stanzteilzuführung aufrechterhalten und Anlagenstillstände durch Materialmangel oder Zuführfehler vermieden werden.
Nach der Umschaltung erkennt die Kamera die Position der neu zugeführten Stanzteile und übergibt diese Positionsdaten an den Roboter.
Zuführung läuft auch bei fehlendem oder fehlerhaftem Material weiter
Jedes Mal, wenn das Förderband seine vorgesehene Position erreicht und stoppt, erkennt die Kamera die Positionen der intakten Stanzteile und meldet sie dem Roboter. Positionen fehlender oder fehlerhafter Stanzteile auf der Trägerfolie werden nie an den Roboter übermittelt, nur die Positionen der aufzunehmenden intakten Teile. Anhand dieser Information picked der Roboter die Stanzteile nach einer voreingestellten Prioritätsreihenfolge, sodass die Aufnahme auch bei fehlenden oder fehlerhaften Teilen ohne Unterbrechung weiterläuft.
Stanzteile, die der Roboter nicht aufnimmt, werden am Ende des Förderbands ausgeworfen. Für diesen Auswurf stehen Optionen wie passive oder angetriebene Abweiserbürsten sowie ein Auffangbehälter zur Verfügung.
Sicherer Materialwechsel von außerhalb der Roboterzelle
Die Materialzuführung des P&P-HVD lässt sich außerhalb der Roboterzelle positionieren, sodass das Bedienpersonal Materialrollen wechseln oder auffüllen kann, ohne jemals den Arbeitsbereich des Roboters zu betreten.
Die Bedienelemente für den Rollenwechsel und den manuellen Betrieb befinden sich außerhalb der Zelle, während das Förderband von außerhalb bis nach innen reichen kann. Der P&P-HVD verfügt über eine tunnelförmige Abdeckung über dem Förderband sowie ein feststehendes Trennwandpaneel mit einem Schlitz für den Banddurchlass. Bei der Installation wird eine Öffnung passend zum Sicherheitszaun der Roboterzelle vorgesehen, und durch den Einbau des P&P-HVD wird das Gerät Teil des Sicherheitszauns.
Innerhalb der Zelle finden kamerabasierte Positionserkennung und Roboteraufnahme im selben Bereich des Förderbands statt. Bei mehreren eingerichteten Entnahmebereichen erfolgt die Positionserkennung getrennt in jedem Bereich. So bleibt der Bereich, in dem das Personal Material handhabt, physisch vom Arbeitsbereich des Roboters getrennt, während Stanzteile dennoch in die Zelle transportiert werden können.
Außerhalb der Zelle
Zugang für Bedienpersonal
Zellwand
Förderbanddurchlass
Innerhalb der Zelle
Arbeitsbereich des Roboters
Individuallösungen für Materialien jenseits der Standardspezifikation
Für Materialien jenseits der Standardspezifikation lassen sich je nach Anwendung und Stückzahl individuelle Konfigurationen in Betracht ziehen. So wurde beispielsweise für leichte Schaumstoffpads eine Sonderausführung entwickelt und gebaut, die die Standardspezifikation auf eine maximale Linerbreite von 300 mm und einen maximalen Rollendurchmesser von 500 mm erweitert.
Sonderausführung für biegesteife Teile
Diese Ausführung ist eine Sonderspezifikation für Trägerfolien mit Teilen, die sich schwer zu einer Rolle aufwickeln lassen, etwa selbstklebende Kunststoffteile.
Durchgehende Zuführlochungen an beiden Rändern der Trägerfolie ermöglichen es dem P&P-HVD, eine in Leporello-Faltung gelegte Trägerfolie automatisch aus dem Karton zu ziehen und direkt zuzuführen, sodass die Trägerfolie nicht vorab aus dem Karton entnommen werden muss.
Dieses Verfahren wird bereits in der Serienproduktion eingesetzt und erweitert durch die Anpassung des Materials an diese Zuführmethode die Automatisierung auf die Applikation härterer Teile, die bislang häufig manuell appliziert wurden.
Konstruiert für minimalen Integrationsaufwand
Der P&P-HVD verfügt über integrierte Steuerungsfunktionen, die die Anbindung an die übergeordnete Anlagensteuerung von vornherein einfach gestalten.
Die Kommunikation erfolgt über PROFINET oder EtherNet/IP. Er empfängt Befehle für Materialzuführung und Förderbandbewegung und sendet Informationen wie das verbleibende Material je Seite, Bereitschaft, die aktuell genutzte Zuführseite und Fehlercodes an die Anlagenseite. Diese Informationen lassen sich auch für Anzeigen, Warnungen und Wartungsinformationen auf Anlagenseite nutzen.
Erforderliche Einstellungen lassen sich zudem zentral von der übergeordneten Steuerung verwalten und per Feldbus auf den P&P-HVD laden. Da die internen Funktionen des Geräts nicht einzeln von übergeordneter Stelle gesteuert werden müssen, reduziert sich der Aufwand für Programmierung, Validierung und Inbetriebnahme bei der Integration.
Technische Daten
| Abmessungen (B × H × T) | 804 × 1.985 × 1.750 mm |
| Gewicht | 125 kg |
| Breite des Trägerbands | Standardbereich 30–200 mm |
| Max. Rollendurchmesser | 400 mm |
| Rollenkern | 3" (76,2 mm) oder 6" (152,4 mm) |
| Materialzuführung | Zwei Zuführseiten (links/rechts) |
| Kommunikation | PROFINET / EtherNet/IP |
Erprobte Technologie in der Serienproduktion
Wie der i-DCA und der P&P-DCD hat sich auch der P&P-HVD bei automatisierten Serienprozessen zur Stanzteilzuführung bei Automobilwerken weltweit bewährt, unter anderem in China, Mexiko, Kanada, Italien und Ungarn.
Auch die Sonderausführung zur Zuführung steifer, selbstklebender Teile aus einer in Leporello-Faltung gelegten Trägerfolie ist im dauerhaften Serieneinsatz.
Die Technologie des P&P-HVD ist in Europa und den USA patentiert.
Könnte auch Ihr Bauteil automatisch zugeführt werden?
Wir zeigen Ihnen, passend zu Ihrem Produktionsprozess, wie der P&P-HVD Ihre Teile automatisch zuführen kann. Sprechen Sie uns gerne an.
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