Welt der Fertigung
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Greifen heißt Begreifen

Vom Kundenauftrag zur individuellen Systemlösung

Geht beim Vakuum-Spezialisten Schmalz eine Kundenanfrage ein, startet am Stammsitz in Glatten ein Prozess aus vielen aufeinander abgestimmten Schritten. Von der Konzeptfindung über das Engineering bis hin zur Inbetriebnahme beim Kunden arbeiten die Vakuum-Experten Hand in Hand. Greifen heißt aus deren Sicht, die Kundenwünsche und -anforderungen zu verstehen, sie damit sinnbildlich zu „begreifen“ und sie schließlich in einer individuellen Systemlösung umzusetzen.


Eine Kundenanfrage aus den USA macht deutlich, welche Einzelschritte schließlich in eine erfolgreiche Lösung münden. Ein führender Roboterintegrator in den USA wünscht eine Handhabungslösung zum Palettieren von Kunststoffgläsern unterschiedlicher Größen und zum Aufbau von Stapeln aus verschiedenen Lagen – neben den Gläsern auch Kartontrays, Zwischenlagen und Deckrahmen. Das Greifsystem muss nach Kundenwunsch eine FDA (Food and Drug Administration)-konforme Kontaktfläche haben und 50.000 Kunststoff-Gläser pro Stunde umsetzen können. Die Anfrage erreicht den Hauptsitz in Glatten über das Schmalz-Systemhaus in den USA. Nachdem der grundlegende Funktionsablauf geklärt ist, erfassen die Fachleute anhand einer ausführlichen Checkliste wichtige Details zu den einzelnen Werkstücken wie Maße, Gewicht, Eigensteifigkeit und Oberflächenqualität.

Das richtige Konzept

Die Auslegung der Vakuumtechnik ist Voraussetzung für eine erfolgreiche Projektierung. Erste Saugversuche mit Originalwerkstücken finden bereits bei Schmalz in den USA statt. Daraus resultieren wichtige Werte wie Unterdruck, Volumenstrom, Leckage und Qualität der Dichtplatte. Weitere Tests mit Originalwerkstücken folgen bei Schmalz in Glatten. Die Auslegung für eine energieoptimierte Anordnung der Saugzellen hängt von mehreren Parametern ab: Geometrie, Belegungsgrad und Taktzeit zur Auslegung der Vakuumtechnologie. Je nach Verfahrgeschwindigkeit, Gewicht und Dichtplattengeometrie lässt sich der erforderliche Volumenstrom und der Druck an der Saugzelle ermitteln.

Steht die Anzahl der Saugzellen, deren Geometrie und der erforderliche Unterdruck fest, errechnen die Schmalz-Experten den genauen Vakuumbedarf am Greifer und legen Vakuum-Verteilung und Luftführung fest. Die gesamte erforderliche Leistung ergibt sich schließlich aus den ermittelten Werten zuzüglich des Druckverlusts aller durchströmter Geometrien. Mit Hilfe von Gebläsekennlinien mit detaillierten Werten zur Leistung entscheiden die Ingenieure über die geeignete Vakuum-Erzeugung. Aus den bislang gewonnenen Erkenntnissen und der profunden Praxiserfahrung von Schmalz folgen schließlich Kalkulation und Angebot.

Kickoff-Meeting und interne Tests

Die Konzeption aus Glatten überzeugte den Kunden – er erteilte Schmalz den Auftrag für den Greifer. Nach Auftragserteilung startet die Arbeit des Konstrukteurs: Entwürfe von Baugruppen entstehen mittels CAD am Computer. Als Standardwerkzeug bei der Festigkeitsberechnung kommt FEM (Finite-Elemente-Methode) zum Einsatz. Bei der Dichtplatte bevorzugen die Schmalz-Experten eine Version mit mehr als 3.300 Saugstellen. Zur Unterstützung des Kunden entsteht ein Aktor-Sensor-Layout und der zugehörige Funktionsablaufplan. Aus vielen Einzelkomponenten entwerfen die Konstrukteure schließlich den vollständigen Greifer am Schirm. Der Kunde kann die von Schmalz zur Verfügung gestellten CAD-Modelle direkt in seine Anlage integrieren.

Vom Computer geht es anschließend in die Fertigung: Ist das Greifsystem fertig montiert, folgen umfangreiche und intensive Tests beim Schwarzwälder Vakuum-Spezialisten in Glatten. Jeder einzelne Funktionsschritt steht auf dem Prüfstand. Die Ingenieure untersuchen unter anderem Haltekraft, Ansaugzeit, Ablegezeit, Luftverbrauch sowie Systemdruck und erfassen die gewonnenen Daten. Das Greifsystem muss die Kunststoff-Gläser sicher greifen, die Zwischenlagen ohne Verformungen aufnehmen sowie Deckrahmen und Kartontrays positionsgenau ablegen. Erst wenn alle Funktionen am 750-kg-Roboter im Schmalz-Testzentrum prozesssicher, schnell und präzise ablaufen, ist das System freigegeben für den Versand.

Letzter Schritt vom Kundenauftrag bis zur individuellen Systemlösung ist die Auslieferung und Inbetriebnahme beim Kunden. Der Schmalz-Service steht den Mitarbeitern des Kunden in der Folge mit Rat und Tat zur Seite, gibt Einweisungen und erklärt Arbeits- und Funktionsweise des Greifers. Sollte es nach der Abnahme des Systems durch den Kunden Fragen geben, hilft der After-Sales-Service von Schmalz. Das Unternehmen hat die Anforderungen des Kunden verstanden: Nach einer Durchlaufzeit von drei Monaten ab Auftragserteilung läuft der Greifer inzwischen erfolgreich im Zweischicht-Betrieb beim Endkunden in den USA.

 

Mehr Informationen zur J. Schmalz GmbH:

Kontakt  Herstellerinfo 
J. Schmalz GmbH
Aacher Str. 29
72293 Glatten
Tel.: +49 (0)7443 2403-0
Fax: +49 (0)7443 2403-259
E-Mail: schmalz@schmalz.de
www.schmalz.com
 

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