FIPA in der Automation: Flexible Flächengreifer für das präzise Handling von Betonfertigteilen
"Pick & Place"-Spezialist erfüllt individuelle Kundenanforderung

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Kundenspezifische Flächengreiferlösungen der FIPA GmbH sind das zentrale Element einer innovativen Lösung für die voll automatisierte Produktion mehrschichtiger Betonelemente. Dieses von der Sommer Anlagentechnik GmbH entwickelte und inzwischen patentierte JFI-Verfahren reduziert die Produktionskosten hochwertiger Betonfertigteile und steigert deren Maßhaltigkeit erheblich. FIPA wurde dank seiner hohen Flexibilität und der jahrelangen Erfahrung mit kundenspezifischen Flächengreifern zum Projektpartner. Das JFI-Verfahren wurde für den BAUMA Innovationspreis 2013 nominiert.


Für Industrie- und Gewerbebauten sowie für Fertighäuser werden oft mehrschichtige Betonelemente eingesetzt, um Bauzeiten und Baukosten zu senken. Die Fertigung von Betonelementen mit vorgesetzter Fassadenverkleidung aus Naturstein- oder Kunststofffliesen ist mit einem sehr hohen Personalaufwand verbunden. Außerdem schwankt durch das manuelle Aufsetzen der Fliesen die Maßhaltigkeit der Fertigelemente.


Bislang gab es keine Anlage am Markt, die diese mehrschichtigen Betonelemente in der gewünschten Präzision und Flexibilität voll automatisiert fertigen konnte. Das von der Sommer Anlagentechnik entwickelte JFI-Verfahren hat diese komplexe Aufgabe gelöst. Inzwischen beweist das Verfahren seine Praxistauglichkeit. Ein wichtiger Bestandteil der Anlage ist ein kartesischer Roboter, der die Fliesen mithilfe von FIPA Flächengreifern horizontal von der Materialzuführung aufnimmt, zum Betonelement fährt und sie dort mit hoher Präzision wieder absetzt.


Gesucht und gefunden: FIPA als Anbieter kundenspezifischer Flächengreiferlösungen

Für die Fertigungsanlage war die Sommer Anlagentechnik GmbH auf der Suche nach flexiblen Flächengreifern für das Handling der Fassadenverkleidungselemente. Am Markt waren keine geeigneten Standardlösungen erhältlich. Ein Fall für FIPA – schließlich ist die Realisierung individueller Lösungen exakt nach Anforderung des Kunden die Kernkompetenz des international agierenden Unternehmens aus Ismaning bei München. Für FIPA ist es eine Herausforderung, auch dort noch Lösungen zu finden, wo andere Marktanbieter schon aufgegeben haben.


Das Pflichtenheft forderte, Fliesen/Klinker in den Größen 40 x 80 mm bis 700 x 1600 mm mit mehreren Flächengreifern einer Größe ohne Werkzeugwechsel zu handhaben. Außerdem sollen nicht nur ganze Klinker, sondern auch Teilstücke sicher gegriffen werden. Die Dynamik der Anlage stellt dabei höchste Anforderungen an das Haltevermögen der Flächengreifer: So werden die Achsen des kartesischen Roboters mit einer Geschwindigkeit bis zu 4 m/s verfahren und die Beschleunigung kann bis zu 3 m/s betragen.


Entwicklung, Test und Fertigung: Alles aus einer Hand

Anhand der Vorgaben des Kunden hat die FIPA GmbH in kürzester Zeit einen entsprechenden Flächengreifer entwickelt. Umfangreiche Tests ermittelten den optimalen Flächengreifer für die Geometrie und das Gewicht der Steine. So musste unter anderem sichergestellt sein, dass die Bohrungen der Vakuumkanäle sich nicht mit den Nuten der Fliesen in Deckung befinden. Auch die zuverlässige Funktion des Greifers bei einer Teilbelegung wurde erfolgreich nachgewiesen. Dies ist übrigens eine Standardeigenschaft bei allen FIPA Flächengreifern. Spezielle Kugelventile verschließen die Ansaugkanäle nicht belegter Saugflächen.


Eine Besonderheit der FIPA Konstruktion verhindert das Verstopfen der Ansaugkanäle und der Kugelventile durch Staub, der gerade in Anwendungen der Baubranche massiv auftritt: Dank der großen Durchmesser von Bohrkanälen und Kugeln kann der Staub den Greifer ungehindert passieren. Ein weiterer Lösungsbestandteil der FIPA Flächengreifer sind die hoch verschleißfesten und alterungsbeständigen Saugmatten, die exakt auf die Anforderungen der Bauindustrie zugeschnitten sind.


„Das Projekt zeigt deutlich, worin sich FIPA von anderen Anbietern unterscheidet: Es ist unsere hohe Flexibilität, die Lösungen exakt an den Vorgaben und Spezifikationen des Kunden auszurichten. Dazu gehört auch, dass FIPA ein kompetenter Partner für die gesamte Prozesskette ist. Von der Vakuumerzeugung bis hin zur Bereitstellung des Vakuums am Flächengreifer“, betont Geschäftsführer Rainer Mehrer von FIPA.


Bewährt in der betrieblichen Praxis

Nachdem in der ersten Anlage 18 Flächengreifer erfolgreich verbaut wurden und das Verfahren wunschgemäß lief, bekam FIPA den Auftrag für weitere kundenspezifische Flächengreifer, die im Laufe des Jahres in einer zweiten Anlage zum Einsatz kommen sollen. Für die integrierte Vakuumerzeugung stehen hoch effizient arbeitende Ejektoren mit hoher Saugleistung zur Verfügung. Alternativ kann die Vakuumversorgung auch extern über einen Seitenkanalverdichter erfolgen. Der flexible Aufbau erlaubt ebenso die schnelle Anbindung an eine kundenseitig vorhandene Vakuumerzeugung. In der ersten Anlage erzeugen FIPA Ejektoren das Vakuum direkt im Greifsystem. In der zweiten Anlage übernimmt dies ein Seitenkanalverdichter. Dadurch kann der Greifer leichter und somit noch dynamischer werden.