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Pressen Transfer

Höhere Produktivität für Presswerke

Datum 05.09.2017

In einem speziell für das US-amerikanische Stamping Journal geschriebenen Artikel erläutert Mike Brotz, Automation Division Manager bei Piab/Nordamerika, wie die neueste Automationstechnologie auf Vakuumbasis die Anlagenproduktivität erhöhen kann. Jeder SPM zählt!“ so Mike Brotz.

SPM steht für Strokes Per Minute (Hübe pro Minute), und davon hängt die Produktivität ab. Umformen steht am Anfang des Produktionsprozesses vieler Produkte, wobei man dabei aber in erster Linie an Fahrzeuge denkt. Dabei werden Metallbleche mithilfe einer Reihe von Pressen zugeschnitten und in Form gepresst. Die Durchlaufleistung in der Pressenanlage gibt die Geschwindigkeit für den restlichen Produktionsprozess vor.

„Wenn man die Produktivität der Presse nur um einen Hub pro Minute erhöht, kann eine Anlage, die rund um die Uhr arbeitet, 1.440 zusätzliche Teile pro Tag produzieren. Multipliziert man das mit 364 Tagen pro Jahr ergibt das 524.160 zusätzliche Teile pro Jahr,“ erklärt Mike Brotz.

Vakuum-Saugnäpfe spielen die Hauptrolle

Saugnäpfe sind das Kernstück aller Vakuumsysteme und stehen auch im Mittelpunkt des Artikels von Mike Brotz. Reibung spielt dabei die Hauptrolle, ähnlich wie bei Reifen für die Fahrzeuge, die in der Pressenanlage produziert werden.

Angefangen bei den blanken Metallblechen erklärt Mike Brotz den Einsatz der neuen Technologie, die sicherstellt, dass diese Rohlinge in den automatisch ablaufenden Prozessen einzeln aufgenommen werden. Der zunehmend geläufige Lösungsansatz besteht im Einsatz von so genannten Luftmessern, die durch das Einblasen von großen Mengen an komprimierter Luft zwischen die Bleche erzeugt werden. Die Bleche müssen dann aber noch getrennt werden. Und hier kommen die neuen Vakuum-Saugnäpfe der BXF-Serie, die mehrere Balge besitzen, ins Spiel.

Die Saugnäpfe von Piab bieten festen Griff auf den unbearbeiteten Rohlingen, auch bei schmierigen, öligen, nassen oder sehr trockenen Oberflächen, und sind in der Lage, innerhalb einer Charge vielfältigen Herausforderungen gerecht zu werden. Außerdem werden die Außenkanten leicht gebogen, so dass weitaus weniger Luft für die einzelnen Bleche erforderlich ist, was wiederum den Luft- und Stromverbrauch erheblich reduziert. In der Kombilösung von Piab erledigen die Saugnäpfe den Großteil der Arbeit und werden von mehreren effizienten Luftmessern unterstützt. Dieser Lösungsansatz trägt auch zu minimierten Stillstandszeiten bei und erhöht die SPM-Leistung der Anlage.

Mike Brotz fährt fort mit einigen Tipps, wie man die geeigneten Vakuum-Saugnäpfe findet, um sicherzustellen, dass man die richtige Form und Material für Spitzenleistungen gewählt hat. Hierbei spielt das Material eine wichtige Rolle. Die grundlegende Idee besteht darin, eine möglichst lange Lebensdauer aus den Saugnäpfen, die man für eine bestimmte Anwendung gewählt hat, herauszuholen und die Stillstandszeiten zu begrenzen. Hier gibt Mike Brotz folgende Tipps:

  1. Fragen Sie sich, wie der Saugnapf bei Kontakt mit Öl reagiert. Kautschuk, NBR (Nitril-Butadien-Kautschuk) und andere Materialien neigen dazu, das Öl aufzusaugen. Sie werden schwammig und verlieren ihr Formgedächtnis. Das führt auch zu Trockenfäulnis und Rissbildung und schließlich zum vorzeitigen Verschleiß der Saugnäpfe. Saugnäpfe aus Polyurethan sind gegen das Eindringen von Öl resistent, was eine längere Lebensdauer und weniger Stillstandszeiten zur Folge hat.
  2. Überprüfen Sie, wie das End-of-Arm-Tooling gelagert wird, wenn es nicht in Gebrauch ist. Viele Materialien, wie zum Beispiel TPE (thermoplastische Elastomere), werden leicht eingedrückt, wenn man sie an andere Oberflächen lehnt. Das kann zu Problemen mit dem Formgedächtnis führen, d.h. die Saugnäpfe kehren nicht mehr in ihren Originalzustand zurück und müssen häufiger ausgetauscht werden. Saugnäpfe aus Polyurethan haben jedoch ein hervorragendes Formgedächtnis.
  3. Wählen Sie ein Reibungsmuster, das in der Lage ist, ölige Gegenstände bei hoher Geschwindigkeit zu bewegen. Es gibt Muster und es gibt großartige Muster. Viele Hersteller behandeln lediglich die Oberfläche ihrer Noppenmuster. Diese Oberflächenbehandlung nutzt sich jedoch mit der Zeit ab. Zurück bleibt eine glänzende Saugnapfoberfläche, die regelmäßig ausgetauscht werden muss, um ein Abrutschen zu vermeiden. Das Muster auf den Saugnäpfen von Piab können mit dem Muster von Reifenprofilen verglichen werden. Tiefe, mechanisch bearbeitete Rillen, die Öl ableiten und eine scharfe Kante bilden sowie für mehr Reibung sorgen, um das Abrutschen der Teile zu verhindern.

Ein flexibles Vakuumsystem ist am produktivsten

In seinem Artikel beleuchtet Mike Brotz auch die Flexibilität. Flexible Systeme sind produktive Systeme. Wenngleich dezentrale Vakuumsysteme mit einem Saugnapf pro Vakuumerzeuger im Allgemeinen flexibler sind als zentrale Systeme mit einem Vakuumerzeuger für mehrere Saugnäpfe, haben beide Systeme Vor- und Nachteile.

Der Hauptvorteil der Dezentralisierung liegt in den schnelleren Reaktions- und Lösezeiten. Und aufgrund der Tatsache, dass die Saugnäpfe unabhängig voneinander arbeiten, hat es keine Auswirkungen, wenn ein Objekt nicht angesaugt werden kann. Der Lösungsansatz ermöglicht außerdem kleinere und flexiblere Schlauchleitungen.

Der Hauptnachteil ist das Gewicht, da jeder Greiferarm mit mehreren Ejektoren ausgestattet werden muss. Das geringe Gewicht der Ejektoren von Piab ist hier die Lösung des Problems. Die Unternehmensserie piINLINE® plus zum Beispiel ermöglicht ein leichteres Werkzeugsystem für die Saugnäpfe und erleichtert den Austausch von Ejektoren. So werden Stillstandszeiten in Zusammenhang mit dem Neueinstellen der Saupnapfpositionen vermieden.

Die Kompaktejektoren von Piab stellen einen zentralen Lösungsansatz dar. Sie sind für gewöhnlich den End-of-Arm-Tools der Roboter vorgelagert, wodurch das Gewicht für diese Systemart kein Thema ist. Als zentrales System enthalten sie Steuerventile und Vakuumschalter, die mit dem Roboter kommunizieren. In bestimmten Anwendungen bieten sie eine sehr günstige Alternative.

Der Abstand zur Vakuumquelle ist jedoch eine Herausforderung. Lange Vakuumschläuche führen zu Verlusten, die zu Verzögerungen bei den Vakuum- sowie Abblaseigenschaften führen können. Die Fehlersuche kann auch schwierig sein.

Der neue IO Link piCOMPACT® Ejektor von Piab minimiert diese Probleme durch einige Vorteile, die er zu bieten hat. Der Ejektor funktioniert mit jedem Bussystem und wird von elektronischem Rauschen nicht beeinflusst. Für den Ejektor wird ein 3-adriges Standardkabel verwendet. Die Vakuumerzeugung ist im Gehäuse eingebaut. Das ermöglicht mehrere kleinere Vakuumleitungen zu den Vakuum-Saugnäpfen. Die verstärkte Abblasfunktion beschleunigt den Löseprozess, und ein Signal, das das Ende des Abblasvorgangs bestätigt, vervollständigt eine Reihe von Funktionen, die die Konfiguration vereinfachen, die Betriebszeit maximieren und die Gesamtproduktivität verbessern.

Link zum Artikel im Stamping Journal

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