Automation von Kunststoffbauteilen
Automatisierung im E-Mobility Bereich - flexible Zuführung von Kunststoffbauteilen + Integration einer MS-Ultrasonic Ultraschallschweissmaschine + Qualitätskontrolle mit Vision
Aufgabenstellung
1 Mio Membranen pro Jahr im 1.5 Schicht Betrieb
Unser Kunde ist Spezialist für die Herstellung von Membranen in Kombination mit Kunststoff Spritzgussteilen. Als Zulieferer eines bekannten Automotive Herstellers im Segment E-Mobility war für ihn ein Konzept zur vollautomatischen Produktion der Membranbaugruppe gefragt. Bereits früh in der Verkaufsphase konnten wir mit einem ausgereiften Automatisierungskonzept Hand bieten.
Die Membranbaugruppe bestehend aus Träger, Membrane und zwei Kleberingen muss hochpräzise und mit hohen Anforderungen an die Rückverfolgbarkeit vollautomatisch konfektioniert werden.
Foxbot Lösung
Zwei Foxbot ONE Zellen im Verbund stellen die Modularität der Roboterplattform unter Beweis. Integration einer MS-Ultrasonic Ultraschallschweissmaschine:
In einem ersten Schritt wird die Membrane mit dem Kunststoffträger mit Ultraschall verschweisst.
Der Membranträger wird mit einem Flexibowl, also einer flexiblen Zuführung mit Kamera vereinzelt und mit dem Epson Scara LS-6 Roboter in das MS-Ultrasonic Ultrasonic Schweisssgerät eingelegt.
Die Membrane wird vor der Schweissung direkt auf dem MS-Ultrasonic Gerät aus Rollenmaterial gestanzt. Dieser Teilprozess wurde vom Kunden schon in einem Vorprojekt getestet und validiert. Im Handbetrieb konnte er so bereits Vorserienteile produzieren. Im Anschluss hat Foxbot das bestehende Ultraschallschweissgerät in die Automatisierung integriert, wobei auch die Funktion als Handarbeitsplatz erhalten blieb.
Qualitätskontrolle mit Vision:
Nach der Schweissung wird die Baugruppe vom Scara Roboter in eine Kamera Kontrollstation gelegt. Es folgt die Überprüfung von diversen Qualitätsmerkmalen um sicherzustellen, dass die Membrane beschädigungsfrei ist, optimal platziert wurde und die Schweissung den Vorgaben entspricht. Danach übergibt der Roboter die Baugruppe an die nächste Station und kümmert sich um die Zuführung des nächsten Kunststoffträgers.
Kleberinge mit «vision guided» Roboter perfekt montiert:
Auf dem Kunststoffträger müssen oben und unten je ein Klebering montiert werden. Die Kleberinge werden als Rollenmaterial, ähnlich einer Etikette, über automatische Dispenser von Topex bereitgestellt. Die Herausforderung lag darin, die Kleberinge in der geforderten Positionstoleranz zu monieren. Die Position auf dem Dispenser ist nicht ausreichend wiederholgenau. Deshalb fährt der Roboter, nach dem er den Klebering mit einem Vakuumgreifer gegriffen hat, über eine Kamerastation. In wenigen Millisekunden ermittelt diese exakt die Position des Kleberings am Greifer. Diese Positionsdaten werden dem Roboter übermittelt, sodass er den Versatz beim Absetzen kompensieren kann. Das Ergebnis ist ein perfekt konzentrisch montierter Klebering.
Dies ist ein typischer Prozessschritt, in welchem das Roboter/Vision System einem Menschen in Bezug auf Geschwindigkeit und Präzision deutlich überlegen ist.
Roboter übernimmt auch gleich die Verpackung:
Zuverlässig abgezählt befüllt der Roboter die Verpackungseinheiten mit 200 Stück pro Karton.
