Automatisierung

Dosieren in der Zelle

Dichtungsschäumen, Kleben und Vergießen liegen technologisch nahe beieinander. Unterschiede ergeben sich eher aus den möglichen Automatisierungsgraden und Teilegrößen. Dementsprechend wurde zur Fakuma eine Dosierzelle in kompaktem Design vorgestellt, die modular aufgebaut und mit einer neuen integrierten Sicherheitstechnik ausgestattet ist. Sie soll sich dementsprechend flexibel in unterschiedlichen Fertigungskonzepten einsetzen lassen.

Dosierzelle als Baukastensystem mit integrierter Sicherheitstechnik aufgebaut.

Um das komplexe Zusammenspiel zwischen Dosiermaschine und Linearroboter zu verbessern wurde eine Reihe von Neuerungen realisiert. Der Misch- und Dosierbereich sowie der Linearroboter finden kompakt auf einem gemeinsamen Grundgestell der auf den Namen Smart DM 402 getauften Dosierzelle Platz. Sie ist dank standardisierter Module einfach aufgebaut. Sie bietet große, rechteckige Öffnungen bei den Front- und Seiten-Hubtüren und einzeln einsetzbare Sichtscheiben. Dank der Modularität sollen Umbauten aufgrund veränderter Fertigungskonzepte mit geringem Planungsaufwand schnell umzusetzen sein. Für häufig wechselnde Anwendungen und Bauteilstückzahlen können unterschiedliche Module an den Zellenkorpus angedockt werden. Ein ungehinderter Zugang für Wartung und Reinigung der Dosierzelle ist mit dem Öffnen der Wartungstür im Winkel von 180 Grad über die gesamte Höhe möglich. Wenn zum Beispiel die Spülbehälter unterhalb der Misch- und Dosierebene entleert werden müssen, geschieht das bedienerfreundlich per Rollenauszug.

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Den guten Zugang zur Dosierzelle unterstützt auch das abnehmbare Zellendach. Ohne Dach, abhängig von der nivellierbaren Einstellung der Aufstellfüße, ist die Zelle 2,20 Meter hoch. Damit ist sie in Standard Seecontainern mit der Türöffnung nach ISO-Standard von 2,28 Meter problemlos transportierbar.

Zusätzlich erhöht werde der Bedienkomfort durch eine verbesserte Zugänglichkeit zum Misch- und Dosierbereich in der Zelle. Der abschließbare Maschinenschrank mit der Anlagenperipherie befindet sich unmittelbar an der Zellenrückwand. Die Steuerungstechnik ist in einem separaten Schaltschrank untergebracht. Eine gesonderte Versorgungsebene im Zellenboden sorgt für eine geschützte Führung der elektrischen und pneumatischen Leitungen. Die Schlauchführung der einzelnen Materialkomponenten von den Dosierpumpen zum Mischkopf sei ebenfalls verbessert worden. Der Werker hat zum Einlegen der Bauteile großzügige Bewegungsfreiheit vor der Dosierzelle. Die Bestückung mit Bauteilen zum Auftragen von Dichtungsschäumen, Klebern oder Vergussmassen geschieht über einen automatischen Rundtakttisch mit 180 Grad-Teilung für eine Einlege- und eine Arbeitsposition, die in 1,5 Sekunden wechseln. Den Zugang zum Einlegebereich auf dem Rundtakttisch an der Zelle sichert ein Lichtgitter.

Mischkopf mit Hochdruckwasserspülung.

Alternativ zum Rundtaktisch gibt es auch eine Ausführung, bei der die Teile direkt auf eine Arbeitsplatte in die Zelle eingelegt werden. In diesem Fall wird an der Vorderseite der Zelle eine Hubtür angebracht. Ebenfalls ist es möglich, die Bauteile mit einem durch die Zelle laufenden Transferband zuzuführen.

Schnelle integrierte Sicherheitstechnik

Besonderes Augenmerk haben die Entwickler dem Thema Sicherheit gewidmet. Durch Einsatz der neuen Sicherheitslogik von B&R – statt einer Sicherheitstechnik mit diskreten Bauteilen wie bisher – können Sicherheitsfunktionen wie Lichtgitter, Schutztürschalter oder Trittmatten und auch komplexere Sicherheitsfunktionen, wie SLS (Safety limited Speed) realisiert werden.

Neue Servotechnik Acoposmulti von B&R für die Dosierzelle mit integrierter Sicherheitstechnik.

Die Steuerungsprozesse lassen sich je nach Bauteilanwendung und Fertigungskonzept entsprechend flexibel programmieren. Außerdem beansprucht die neue Sicherheitstechnik weniger Platz im Schaltschrank. Konventionelle Sicherheitsschaltungen im elektrischen Bereich wurden bisher mit elektromechanischen Sicherheitsschaltgeräten umgesetzt, die mit fest verdrahteten Funktionen wenig flexibel sind. Mit einer programmierbaren Sicherheitslogik lassen sich Anpassungen der Sicherheitsfunktion einfacher und schneller umsetzen. Auch die Servotechnik ist bei der Dosierzelle neu, hier sind Servoregler von B&R eingesetzt. Einzelne Doppel- oder Einfachregler werden einfach auf einem Grundmodul aufgesetzt – im Servicefall können sie leicht getauscht werden. Die Leistungsversorgung übernimmt über ein zentrales Modul, das auch die Kommunikation der Steuerung abwickelt. Das bedeutet eine einfachere Verdrahtung im Schaltschrank. Die Sicherheitsfunktionen der Servoachsen des Linearroboters und des Rundtakttisches sind in die programmierbare Sicherheitslogik integriert und können daher auch schnell auf Sicherheitsereignisse reagieren. Die Geber der neuen Servomotorreihe arbeiten digital mit hoher Auflösung, was zu einer höheren Steifigkeit der Achsen und damit zu einem besseren Bahnverhalten der Achsen beim Verfahren des Mischkopfs führt.

Die Verwendung eines elektronischen Typenschildes im Servomotor bietet den Vorteil einer automatischen Parametrierung des Reglers auf die aktuellen Parameter des angeschlossenen Motors. Ein Referenzieren der Positionierachsen des Linearroboters ist dank der eingesetzten Absolutwertgeber nicht mehr nötig. Damit sind die Achsen nach dem Hochfahren der Steuerung sofort betriebsbereit, ohne dass sie zuerst an den Endschalter verfahren werden müssen, um den Nullpunkt zu finden.

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