End-of-line-Automatisierung für Stanz- und Umformteile

Das manuelle Stapeln von Blechteilen nach der Presse ist in vielen Betrieben noch Tagesgeschäft. (Bild: Rotte | KI-generiert)

Von A-Säulen über Bauteile für Waschmaschinen bis hin zu Zahnrädern – die Vielfalt an gepressten und gestanzten Teilen ist schier unendlich. Ebenso unterschiedlich sind die Anforderungen an deren Handhabung und Verpackung. Die Prozessschritte nach der Presse ähneln sich dagegen häufig: In vielen Fällen werden die Teile nach wie vor monoton und unergonomisch per Hand entnommen und in Gitterboxen verpackt. Besonders bei Serienteilen mit hohen Stückzahlen kann der Einsatz robotergestützter Anlagen Taktzeiten reduzieren, die Produktivität steigern und Personalkosten senken. Ein weiterer signifikanter Vorteil liegt in der Reduktion von Lager- und Transportkosten, wenn die Packstrategie bereits bei der Anlagenrealisierung optimiert wird. Dies erhöht gleichzeitig den Automatisierungsgrad nachgelagerter Prozesse.

Nicht nur angesichts hoher Personalkosten und des allgegenwärtigen Fachkräftemangels ist das manuelle Sortieren und Verpacken in der modernen Serienproduktion nicht mehr zeitgemäß. Insbesondere Serienteile mit hohen Stückzahlen eignen sich ideal für eine Automatisierung, die sich mit maßgeschneiderten Roboteranlagen platzsparend realisieren lässt.

Bauteile werden über eine Zuführstrecke automatisiert an den Verpackungsroboter transportiert, dort lagegerecht übernommen und anschließend dem Verpackungsprozess zugeführt.

Herausforderung Teilevielfalt und Teilekomplexität

In einem aktuellen Projekt realisiert der Produktionsautomatisierer Rotte für einen Kunden aus dem Bereich der Serienumformtechnik das automatisierte Entnehmen und Verpacken von Bodenblechen für Spülmaschinen nach einer 800t-Aida-2-Presse. Die Ausgangssituation gestaltet sich wie folgt: In der Fertigung werden die Rohteile durch den Pressentransfer auf das Auslaufband der Presse abgeworfen. Die Rohteile bzw. Vorstapel werden danach auf ein Stapelband gefördert und anschließend von Mitarbeitenden nach Verpackungsanweisung in Gitterboxen gestapelt. Die Teile können identisch, aber auch symmetrisch oder spiegelbildlich ausgeführt sein.

Die Anzahl der Teile pro Vorstapel ist individuell programmierbar, wobei die Transfersteuerung und die Taktung des Auslaufbandes berücksichtigt werden müssen. Um Beschädigungen der Oberflächen oder ein Ineinanderrutschen der Teile innerhalb der Gitterboxen zu verhindern, werden abhängig vom Bauteil Zwischenlagen aus Pappe eingebracht.

Der Stapelroboter greift das Bauteil von der Zuführstrecke.

Taktzeiten unter drei Sekunden

Für die Erfüllung dieser Aufgabenstellung entschied man sich in Abstimmung mit dem Kunden zur Umsetzung mit der Rotte AutoStack Press.Base. Die gestapelten Teile werden von der Presse auf ein Förderband übernommen. Der Verpackungsroboter greift die Stapel von einer definierten Position und legt sie in die vorbereiteten Ladungsträger. Abhängig von der Stapelgröße werden in diesem Projekt ca. 30 Teile pro Minute verpackt. Zwei Behälterstellplätze ermöglichen einen taktzeitneutralen Wechsel der Gitterboxen und sorgen so für eine kontinuierliche Produktion.

Die modulare Konstruktion gewährt eine schnelle und einfache Integration in bestehende Produktionslinien. Sie eignet sich optimal für Bauteile, deren Stapel bereits an der Presse vorgebildet werden. Die geringe Aufstellfläche und einfache Bedienung sorgen für eine schnelle Implementierung und einen effizienten Produktionsbetrieb.

Rotte AutoStack Press.Pro mit zwei Stapel- und einem Verpackungsroboter: Die Anlage ermöglicht einen durchgängigen Materialfluss und sorgt dabei für hohe Prozesssicherheit sowie kurze Taktzeiten.

Flexibilität bei komplexen Teilegeometrien

Als erfahrener Spezialist im Bereich des automatisierten Stapelns wird Rotte zunehmend mit Anforderungen konfrontiert, die mehr Flexibilität bei komplexen Teilegeometrien verlangen. Mit der Rotte AutoStack Press.Pro geht der Prozessautomatisierer deshalb einen Schritt weiter und ermöglicht die Verarbeitung einzelner Teile direkt aus der Presse. In der konkreten Anwendung werden Einzelteile kontinuierlich von der Presse auf Fördertechnik abgelegt. Zwei parallel arbeitende Stapelroboter nehmen die Teile auf und bilden individuell verschachtelte Stapelbilder, die eine höhere Packdichte ermöglichen. Durch das integrierte Vision-System können die Roboter die Teile präzise erfassen und positionieren, wodurch die Qualität und Sicherheit der Stapel gewährleistet wird.

Ein Verpackungsroboter übernimmt anschließend die fertigen Stapel und verpackt diese. Kundenindividuelle Ladungsträger, beispielsweise Kunststoff-Trays, erhöhen dabei die Verfügbarkeit der Teile in den Folgeprozessen. Automatische Greiferwechsel sowie das Einlegen von Zwischenlagen reduzieren die Rüstzeiten und sichern eine kontinuierliche, effiziente Produktion.

Effizientere Pressprozesse

Die End-of-Line-Automatisierung für Stanz- und Umformteile macht nachgelagerte Pressprozesse effizienter, ergonomischer und wirtschaftlicher. Insbesondere in der Serienfertigung mit hohen Stückzahlen lohnt sich der Umstieg von manueller Handhabung auf eine maßgeschneiderte Produktionsautomatisierung. Sie trägt zur Reduzierung manueller Tätigkeiten, zur Optimierung von Taktzeiten und Produktivität sowie zur Sicherung der Qualität beim Verpacken von Stanz- und Umformteilen bei und ist damit ein zentraler Baustein moderner automatisierter Produktionslinien.