Automatische Inseln zur Sandkerneinbringung
PROBLEM:
die Produktion von holen Werkstücken aus Gusseisen erfordert die Einbringung von besonderen „Kernen“ in die Form vor dem Gießen. Dies ist die Einbringung des „Sandkerns“. Sowohl die Form als auch der Kern bestehen aus stark komprimiertem Sand, nur sehr geringe Maßtoleranzen sind zulässig (±0.1mm), und sie müssen daher mit der größtmöglichen Präzision zusammengebaut werden. Die Kerne müssen in besonderen Aufnahmen der Form („Kernaufnahmen“) eingelegt werden, um zu verhindern, dass das gegossene Metall das gesamte verfügbare Volumen füllt: nach dem Aushärten werden die Kerne mit der Form zerstört, und an ihrer Stelle weisen die Endstücke Hohlräume auf. Gießereikerne können bis zu 80-100 kg pro Stück wiegen und in diesen Fällen sind bis zu drei oder vier Arbeiter nötig, um die Positionierung auszuführen. Diese operative Vorgangsweise führt zu einer hohen Ungenauigkeit beim Einfügen, mit folglicher Beschädigung der Sandkerne und mit Sandeinschlüssen im Metallstück. Außerdem führt dies zu einer starken Verlangsamung der gesamten Gießereilinie und einer großen Menge an Ausschuss.
LÖSUNG:
unsere automatische Inseln zur Sandkerneinbringung verwendet einen anthropomorphen Roboter zur Einbringung der Sandkerne: mit einer Tragkraft von 200 kg ist er für schwere Arbeiten geeignet, wobei ein Schnellverschluss dafür sorgt, dass immer die korrekte Zange am Handgelenk des Routers montiert werden kann Die Kerne werden durch ein hochleistungsfähiges Sichtsystem erkannt und lokalisiert, das den Roboter bei der Aufnahme mit extremer Präzision führt. Die Gussformen werden auf Wägen transportiert, ihre Position und Ausrichtung im Raum wird durch 2 Kameras und 3 mechanische Fühler mit einer Präzision von ±0.05mm erkannt. Auf der Grundlage dieser Messungen wird der Verlauf der Einbringung so optimiert, dass ein „Abkratzen“ und eine Beschädigung der Sandkerne verhindert wird: jedes Mal wird der Verlauf so angepasst, dass er absolut senkrecht zur Oberfläche der Form liegt. Ein einziger Bediener ist für die Beladung der Sandkerne in zufälliger Position auf dem Zufuhrförderband ausreichend: durch die Verwendung einer pneumatischen Hebevorrichtung und ohne Präzisionsanforderung wird dies ein sehr einfacher Vorgang. Ein Produktionswechsel erfordert maximal ein paar Minuten: im schlimmsten Fall ist der Austausch der Greiferfinger und die Auswahl des neuen Codes in der Bedientafel erforderlich. Im Fall von neuen Codes führt das System den Bediener durch das korrekte Eingabeverfahren.
VORTEILE:
Die Liste der Vorteile ist lang:
– Präzision und Sorgfalt beim Einfügen sind garantiert: kein Schaden an den Kernaufnahmen und keine Spur von Sand in den fertigen Werkstücken;
– Keine Anstrengung und keine Ermüdung der Bediener: dies führt zu erheblichen Vorteilen in Bezug auf Gesundheit;
– Die hohe Produktivität (8 Sekunden für einen 100 kg schweren Kern) der Insel ist in der Lage, die Produktionskapazität der Gießanlage auszufüllen, dies führt zu Kostenreduktion;
– Konstante und verlässliche Verarbeitungen: Lieferungen können mit Sicherheit geplant werden;
– Kein Ausschuss aufgrund von menschlichen Faktoren (Konzentrationsverlust, Müdigkeit, …);
– Handarbeit ist nur für das Laden der Kerne auf dem Förderband in zufälliger Position durch eine Hebevorrichtung nötig: dies führt zu Kostenreduktion;
– Einfache Eingabe von neuen Produktionscodes
BESCHREIBUNG:
Der Arbeitszyklus beginnt mit dem manuellen Laden der Kerne: der Bediener nimmt mithilfe einer pneumatischen Hebevorrichtung die Kerne von der Palette auf und legt sie ohne Anstrengung in zufälliger Anordnung auf dem Förderband ab Die Kerne werden nacheinander in den Sichtbereich einer hochauflösenden Kamera gebracht und mit extremer Präzision lokalisiert: die Aufnahmekoordinaten werden dann an den Roboter geleitet, der die Laufwege berechnet. Große Sorgfalt wurde auch auf die Aufnahmephase der Kerne aufgewandt: der Luftdruck wird elektronisch kontrolliert, eine ausreichende Haltekraft zu liefern, wobei die Unversehrtheit des Werkstückes erhalten bleibt. In der Zwischenzeit wird eine neue Form auf einem Wagen zur Verarbeitung gebracht: ihre Position wird von einem System mit 2 Kameras erkannt, während die Orientierung im Raum durch 3 mechanische Fühler gemessen wird. Der Verlauf für die Einbringung des Stückes kann von Fall zu Fall berechnet werden, damit dieser genau senkrecht zur Oberfläche der Gussform erfolgt. Die Kernaufnahme und die Gussform bleiben unversehrt. Im Fall eines Produktionswechsels kann die Einrichtung des Roboters extrem schnell vorgenommen werden. Durch einen Schnellverschluss kann der Roboter unterschiedliche Greifwerkzeuge verwenden und daher verschiedene Arten von Kernen aufnehmen. Ein einfacher Einrichtungsvorgang führt den Bediener durch die Eingabe der neuen Modelle.
