Kürzere Produktlebenszyklen, schnellere Produktwechsel und eine steigende Variantenvielfalt bei gleichzeitig sinkenden Stückzahlen erfordern flexible Fertigungstechnologien. Mit dem Roboterzuführsystem Unifeed bietet Mitsubishi Electric eine Lösung für die geordnete Zuführung von als Schüttgut vorliegenden Kleinteilen in Palettier-, Füge-, Einsetz- und Montageprozessen. Durch innovative Technologien, die eine materialschonende Handhabung der Teile ermöglichen, und durch die modulare Bauweise lässt sich das aus Standardkomponenten aufgebaute Zuführsystem leicht an unterschiedliche Produkte anpassen und im Produktionsalltag schnell umrüsten. Die Kernelemente des Unifeed Typ MEE-RF-240 sind eine Zuführ- und Vereinzelungseinheit, ein Industrieroboter von Mitsubishi Electric mit beliebiger Kinematik und ein herstellerunabhängiges Bildverarbeitungssystem. Die Datenkommunikation zwischen den Komponenten erfolgt über Ethernet-TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol). Die Robotersteuerung überwacht und steuert alle Funktionen. Eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) ist ebenso wenig erforderlich wie ein zusätzlicher Schaltschrank. Ergänzt wird das System durch optionales Zubehör, wie z.B. verschiedene Teilebunker, Infrarot- und Weißlicht-Beleuchtungen, Bildverarbeitungssoftware, abgestimmte Touchscreen-Bediengeräte der E1000-Serie mit Ethernet-Schnittstelle sowie vorgefertigte Softwarebausteine, die die Inbetriebnahme und Integration der Zuführtechnik in Produktionsanlagen vereinfachen. Vereinzelung auf dem Förderband Das in einem Teilebunker bereitgestellte Schüttgut wird dem Förderband der Zuführ- und Vereinzelungseinheit übergeben, auf dem Weg zur Bereitstellungsposition vereinzelt und dem Arbeitsbereich des Roboters lagerichtig zugeführt. Dazu wird die Förderfläche durch einen Servoantrieb definiert beschleunigt und gebremst. Zusätzlich unterstützt eine Rüttelfunktion die Vereinzelung der Teile. Alle für diesen Vorgang notwendigen Parameter, wie Beschleunigungs- und Bremswerte, Rüttelfrequenz und Rüttelstärke, lassen sich individuell auf das jeweilige Produkt abstimmen. Eine Kamera mit Bildverarbeitungssystem ermittelt die Position der einzelnen Bauteile und überträgt die zugehörigen Koordinaten an den Roboter, der die Teile vom Band nimmt und an die vorgesehene Stelle ablegt. Eine unter der transparenten Förderfläche angeordnete Beleuchtung, die wahlweise mit Infrarot- oder Weißlicht-Leuchtdioden bestückt ist, sorgt für eine optimale Ausleuchtung. Die Oberfläche des Förderbands lässt sich ebenfalls applikationsspezifisch anpassen. Schonende Bereitstellung der Teile Das Zuführmodul wurde in Kooperation mit einem deutschen Maschinenbauer entwickelt und bietet gegenüber konventionellen Wendelförderern und anderen Zuführeinrichtungen Vorteile: Im Inneren des robusten Gehäuses arbeitet ein mit Druckluft betriebener pneumatischer Muskel, der die Förderfläche abgestimmt auf das jeweilige Produkt in kurzen Stößen rüttelt. Das Schüttgut wird also nicht ständigen Vibrationen ausgesetzt und somit wesentlich schonender gefördert und vereinzelt. Ein Verklemmen von Produkten ist ebenfalls ausgeschlossen. Aufgrund der Rütteltechnik lassen sich auch Teile vereinzeln, die bisher für derartige Systeme zu schwer waren. Eine weitere Funktion ist das Leerfahren der Sortierfläche, mit der fehlerhafte Teile im Rahmen einer integrierten Qualitätsprüfung einfach nach hinten ausgeworfen werden können. Die Abmessungen des Zuführmoduls sind mit 904mm Länge, 364mm Breite und 262mm Höhe kompakt. Flexible Zuführung und Umrüstung Der größte Vorteil des Roboterzuführsystems ist seine Flexibilität. Der Unifeed positioniert Kleinteile oder andere Komponenten vereinzelt in einer bestimmten Orientierung und auf der gleichen Auflagefläche. Durch den vom Produkt unabhängigen Aufbau und die berührungslose Objekterkennung mittels Bildverarbeitung eignet sich die Technik für ein breites Teilespektrum und kann schnell umgerüstet werden. Der Wechsel auf ein anderes Produkt erfolgt ohne mechanische Eingriffe nur durch die Auswahl des zugehörigen Programms. Neue oder geänderte Bauteile müssen zuvor lediglich durch ein einfaches Teach-in-Verfahren des Bildverarbeitungssystems erlernt und in der Robotersteuerung gespeichert werden. Dadurch lassen sich auch kleinere Losgrößen verarbeiten. Typische Einsatzgebiete finden sich beispielsweise in der Automobilzuliefer-, Pharma- und Kunststoffindustrie oder in der Medizintechnik. Je nach Handhabungsaufgabe stehen die für schnelle Pick&Place-Anwendungen entwickelten Scara-Roboter der RH-S-Serie mit Traglasten von 6 bis 18kg oder die wendigen fünf- und sechsachsigen Knickarmroboter der RV-S-Serie mit Traglasten von 3 bis 12kg zur Auswahl. An die Robotersteuerung lassen sich beliebige Kamerasysteme für die Objekterkennung und Qualitätskontrolle anschließen. Nutzt der Anwender ein Bildverarbeitungssystem von Cognex und die Mitsubishi-Software Melfa Vision, reduzieren vorgefertigte Funktionen und Befehle die Parametrierung des Systems auf nur wenige Minuten. Unternehmen, die das flexible Roboterzuführsystem Unifeed in ihre Produktion einführen möchten, können die in Frage kommenden Kleinteile in einem der Kunden-Technologie-Center (KTC) des Automatisierungsherstellers testen lassen, bevor sie in die Zuführtechnik investieren. HMI-Stand: Halle 17 Stand H15
Mitsubishi Electric Europe B.V.
