Kapitel 3 Fertigungsgut-Fertigungseinrichtung-Zubringeeinrichtung

Eine optimale Lösung des automatischen Werkstückflusses ist nur zu erwarten:

• wenn alle Komponenten des Wirksystems gemeinsam betrachtet werden

• automatisierungsgerechte Umgestaltung aller Komponenten durchgeführt wurde

Unter Werkstückverhalten, versteht man die Summe zeitlich aufeinander folgender Zustände eines oder mehrere Werkstücke, hervorgerufen durch das Einwirken äußerer Kräfte.

Je genauer das Werkstückverhalten bekannt ist umso sicherer können die geeigneten Prinzipien bzw. Geräte für die Ausführung der Zubringefunktion gefunden werden.

Interessant für ruhenden Zustand:

• Schütt-, Stapel- und Aufreihungsfähigkeit

• Standflächen und Standsicherheit bzw. Lagestabilität

Interessant für bewegten Zustand (Bewegungsverhalten)

• Roll- und Gleitfähigkeit, Roll- und Gleitwinkel

• Richtungsstabilität bei verschiedenen Bewegungsarten und lagen

• Dabei ist das Verhalten eines Einzelwerkstücks und das Verhalten der Werkstücke im Verband von Wichtigkeit

Ist die bevorzugte Lage eines Werkstücks, z.B.

Beispiel: zylindrisches Werkstück

Verhältnis L/D = 2:

Zu 90% liegt dieses Werkstück, zu 10 % steht es

Stellt eine durch die Werkstückform vorgegebene Konstante dar, die angibt, wie viele Lageänderungen nötig sind um es aus der ungünstigsten Lage in eine bestimmte Lage bzw. Richtung zu bringen.

Je höher die Ordnungsschwierigkeit, desto höher der technische

Aufwand.

Zwei Parameter haben bei der Ordnungsschwierigkeit besondere Bedeutung:

• Anzahl der notwendigen Winkeldrehungen W

• Anzahl der gegenüberliegenden ungleichen Seiten S.

O=W+S

Geringe Formänderungen an einem Werkstück können dessen Verhalten und etwaige Vorzugslagen entscheidend verändern. Durch die Automatisierung der Werkstückzubringung treten Werkstoffeigenschaften in den Vordergrund, die bisher kaum beachtet wurden, aber bei der Werkstückgestaltung oftmals vorteilhaft beeinflusst werden können.

Im Einzelnen lauten die Forderungen:

• niedere Ordnungsschwierigkeit

• deutliche und eindeutige Gestaltungsmerkmale (z.B.: möglichst symmetrisch oder deutlich unsymmetrisch)

• ausgeprägte Standflächen

• geeignete Auflage- und Führungsflächen

• Vermeidung von Verhakungsmöglichkeiten

Freie Werkstückbewegung:

Werkstück und Eigenbewegung unter dem Einfluss der Schwerkraft sind den erzwungenen Bewegungen vorzuziehen, wenn diese sich für die störungsfreie Ausführung der Zubringefunktion eignen. (z.B.: Fallen, Gleiten, Rollen)

Wo diese Voraussetzung nicht gegeben ist, oder wenn der Fertigungsprozess eine Taktung der Zubringefunktion definiert, die durch freie Werkstückbewegung nicht erreicht werden,

müssen die Werkstücke durch geeignete Antriebe zwangsweise bewegt werden.

Erzwungene Werkstückbewegung:

Werkstücke werden durch geeignete Antriebe zwangsweise bewegt. Erzwungene Bewegungen erhöhen den Aufwand für Zubringe-Einrichtungen, sie erhöhen aber auch im

Allgemeinen die Funktionssicherheit.

Oft reichen einfache Reibantriebe aus.

( z.B.: Förderband, Greifer, Zuführgerät mit Antrieb)

Positionieren:

• translatorische Bewegung in 3 Dimensionen

• Bewegung in x - y - z Richtung

Orientieren:

• ausschließlich Bewegung über Winkelorientierung

• Drehung in 3 Raumwinkeln

• bewegung um x - y - z Achsen

Die räumliche Anordnung eines Körpers in einem Bezugskoordinatensystem ergibt sich aus seinen sechs Freiheitsgraden der Bewegung:

• Drei translatorische Freiheitsgrade für die Position

• Drei rotatorische Freiheitsgrade für die Orientierung

• störungsfreie Werkstückbewegung

• schonende Behandlung des Zubringeguts

• übersichtlicher Aufbau

• leichte Anbaumöglichkeit

• möglichst keine Behinderung der Zugänglichkeit zur Fertigungsstelle

• Unempfindlich gegen Verschmutzung ( Kühlmittel / Späne)

• menschliche Sinnesorgane müssen duch Überwachungseinrichtungen (Sensoren) ersetzt werden