Anwendung von Stromumkehrventilen
Stromumkehrventile für Pick-and-Place-Anlagen
Pick-and-Place-Anlagen nehmen Bauteile, Kartons oder andere geeignete Produkte mit einem Vakuumgreifer auf, transportieren sie zur gewünschten Position und setzen sie dort gezielt ab.
Ein Seitenkanalverdichter erzeugt dazu den erforderlichen Unterdruck. Während des gesamten Aufnahme- und Transportvorgangs bleibt die erforderliche Saugwirkung aktiv. Erst wenn das Werkstück sicher an der Zielposition abgesetzt oder anderweitig gehalten ist, kann das Stromumkehrventil auf Neutralstellung oder Druckbetrieb umschalten.
Der Seitenkanalverdichter behält dabei seine Drehrichtung bei. Das aktuelle Stromumkehrventil VI-6 verändert ausschließlich die Führung des Luftstroms zwischen Saugbetrieb, Neutralstellung und Druckbetrieb. In der Neutralstellung wird die Luft durch den Seitenkanalverdichter im Kreislauf geführt; am Arbeitsanschluss liegt dabei keine aktive Saug- oder Druckwirkung an.
Funktionsprinzip
Wie arbeitet eine Pick-and-Place-Anlage mit Stromumkehrventil?
Ein Vakuumgreifer wird auf der Oberfläche des Produkts positioniert. Der Seitenkanalverdichter saugt Luft aus den Sauggreifern beziehungsweise aus dem abgedichteten Saugraum ab. Die entstehende Druckdifferenz hält das Produkt am Greifwerkzeug.
Was passiert beim Aufnehmen?
Sobald die Sauggreifer auf dem Produkt aufliegen, wird Luft aus dem Saugraum abgeführt. Bei ausreichender Abdichtung entsteht die erforderliche Haltekraft.
Das Produkt kann anschließend angehoben, horizontal oder vertikal bewegt und an einer definierten Zielposition ausgerichtet werden.
Aufgabe des Stromumkehrventils
Während des gesamten Transportvorgangs bleibt der Saugbetrieb aktiv. Erst nachdem das Produkt seine Zielposition erreicht und dort sicher abgesetzt oder anderweitig zuverlässig gehalten ist, darf die aktive Saugwirkung beendet werden.
Dazu kann das Stromumkehrventil auf Neutralstellung oder Druckbetrieb umschalten. In der Neutralstellung wird die Luft durch den Seitenkanalverdichter im Kreislauf geführt; am Arbeitsanschluss liegt dabei keine aktive Saug- oder Druckwirkung an. Im Druckbetrieb kann ein Luftstrom das kontrollierte Ablösen des Produkts von den Sauggreifern unterstützen.
Wichtig: Das Stromumkehrventil erzeugt den Unterdruck nicht selbst. Es steuert ausschließlich den vom Seitenkanalverdichter erzeugten Luftstrom. Die sichere Haltefunktion hängt vom vollständigen Greif-, Leitungs-, Steuerungs- und Sicherheitssystem ab.
Drei Prozessschritte
Aufnehmen, transportieren und präzise absetzen
Der typische Arbeitsablauf einer vakuumbasierten Pick-and-Place-Anlage lässt sich in drei aufeinanderfolgende Prozessschritte unterteilen.
01 Ansaugen und aufnehmen
Der Vakuumgreifer wird auf dem Produkt positioniert. Der Seitenkanalverdichter saugt Luft aus den Sauggreifern ab. Die entstehende Druckdifferenz fixiert das Produkt am Greifwerkzeug.
02 Halten und bewegen
Während der Bewegung bleibt der Saugbetrieb aktiv. Das Produkt wird aufgenommen, transportiert und an der vorgesehenen Zielposition ausgerichtet.
03 Absetzen und lösen
Nach dem Erreichen der Zielposition und dem sicheren Absetzen beziehungsweise anderweitigen Halten des Produkts wird die aktive Saugwirkung beendet. Dazu kann das Stromumkehrventil auf Neutralstellung oder Druckbetrieb umschalten.
In der Neutralstellung wird die Luft durch den Seitenkanalverdichter im Kreislauf geführt; am Arbeitsanschluss liegt dabei keine aktive Saug- oder Druckwirkung an. Im Druckbetrieb kann ein Luftstrom das kontrollierte Ablösen des Produkts vom Sauggreifer unterstützen.
Auslegungshinweis: Während des gesamten Hebe- und Transportvorgangs muss die erforderliche Saugwirkung erhalten bleiben. Eine Neutralstellung darf nicht zum Halten oder Transportieren des Produkts verwendet werden.
Auswahl der Ventilstellung
Saugen, Neutralstellung oder aktives Lösen?
Welche Ventilfunktionen benötigt werden, hängt von Produkt, Greifer, Taktzeit und gewünschtem Lösevorgang ab.
Produkt aufnehmen und halten
Im Saugbetrieb wird Luft aus dem Saugraum abgeführt. Die entstehende Druckdifferenz hält das Produkt während des Hebens und der Bewegung sicher am Greifwerkzeug.
Neutralstellung
In der Neutralstellung wird die aktive Saug- oder Druckwirkung am Arbeitsanschluss aufgehoben. Der Luftstrom wird dabei durch den Seitenkanalverdichter im Kreislauf geführt.
Bei Pick-and-Place-Prozessen darf diese Stellung erst genutzt werden, wenn das Produkt sicher abgesetzt oder anderweitig zuverlässig gehalten ist.
Produkt aktiv vom Greifer lösen
Ein Luftstrom im Druckbetrieb kann das Ablösen des sicher abgesetzten Produkts unterstützen. Das kann bei glatten Oberflächen, haftenden Dichtlippen oder kurzen Taktzeiten vorteilhaft sein.
Stromumkehrventil VI-6 für Pick-and-Place-Anlagen
Das aktuell angebotene Stromumkehrventil VI-6 arbeitet mit drei definierten Betriebsstellungen: Saugbetrieb, Neutralstellung und Druckbetrieb. Die Umschaltung erfolgt elektrisch mit 24 V DC über einen Schrittmotor.
- Saugbetrieb zum Aufnehmen, Halten und Transportieren des Produkts
- Neutralstellung mit internem Umlauf des Luftstroms
- Druckbetrieb zum Unterstützen des kontrollierten Lösens nach dem sicheren Absetzen
- elektrische Betätigung mit 24 V DC
- für Dauerbetrieb innerhalb der zulässigen Temperaturgrenzen ausgelegt
- Einbau direkt am Seitenkanalverdichter oder innerhalb der Rohrleitung möglich
- aktuell für Luftanwendungen außerhalb explosionsgefährdeter Bereiche vorgesehen
Für die Auswahl müssen der eingesetzte Seitenkanalverdichter, der erforderliche Volumenstrom, Druck und Unterdruck, Anschlussbild, Adapter, Leitungsführung sowie das vollständige Greif-, Steuerungs- und Sicherheitssystem berücksichtigt werden.
Keine pauschale Produktauswahl: Die Wahl zwischen VS und VI6-34 richtet sich nicht nur nach der Anzahl der Ventilstellungen. Auch Seitenkanalverdichter, Anschlussgröße, Volumenstrom, Unterdruck, Steuerung, Taktzeit und Einbausituation müssen berücksichtigt werden.
Technische Voraussetzungen
Was muss bei Pick-and-Place-Anlagen berücksichtigt werden?
Für die Auswahl von Seitenkanalverdichter und Stromumkehrventil müssen die technischen Anforderungen der vollständigen Pick-and-Place-Anlage sowie die konkrete Anschluss- und Einbausituation berücksichtigt werden.
• Werkstückabmessungen und Gewicht
• Anzahl und Größe der Sauggreifer beziehungsweise Saugflächen
• erforderlicher Volumenstrom
• erforderlicher Unterdruck und gegebenenfalls benötigter Druckbetrieb zum Lösen
• gewünschte Betriebsfolge: Saugbetrieb, Neutralstellung und Druckbetrieb
• Anschlussgröße und Anschlussbild
• elektrische Versorgung und Ansteuerung des 24-V-DC-Stromumkehrventils
• vorgesehene Schalthäufigkeit
• Fördermedium Luft
• Umgebungs- und Betriebstemperatur
• Einsatz außerhalb explosionsgefährdeter Bereiche
• Montageposition und vorhandene Leitungsführung
• bei Fremdfabrikaten: Prüfung von Anschlussbild und passendem Adapter
• Anforderungen des übergeordneten Greif-, Steuerungs- und Sicherheitssystems
Sicherheitsrelevant: Bei angehobenen Produkten muss die Haltefunktion auch bei Störungen berücksichtigt werden. Das Sicherheitskonzept kann je nach Anwendung unter anderem Vakuumüberwachung, Rückschlagventile, Speicher, Warnfunktionen oder zusätzliche mechanische Sicherungen erfordern.
Welche Angaben benötigt SKVTechnik für die Vorauswahl?
Für eine technische Vorauswahl benötigen wir Informationen zum Werkstück, zum Greifsystem, zum gewünschten Arbeitsablauf, zum eingesetzten Seitenkanalverdichter und zur konkreten Anschluss- und Einbausituation.
Checkliste
- Produktmaterial
- Gewicht und Abmessungen
- Oberflächenbeschaffenheit
- Porosität oder Luftdurchlässigkeit
- Anzahl und Größe der Sauggreifer
- Aufbau und Material der Dichtlippen
- wirksame Saugfläche
- vorhandener Seitenkanalverdichter
- Volumenstrom und Unterdruck, sofern bekannt
- Leitungslänge und Leitungsquerschnitt
- gewünschte Betriebsfolge: Saugbetrieb, Neutralstellung und Druckbetrieb
- Anschlussgröße, Anschlussbild und Leitungsführung
- elektrische Versorgung und Ansteuerung des 24-V-DC-Stromumkehrventils
- Taktzeit und vorgesehene Schalthäufigkeit
- Fördermedium Luft
- Umgebungs- und Betriebstemperatur
- Einsatz außerhalb explosionsgefährdeter Bereiche
- Hersteller und Typ des Seitenkanalverdichters
- bei Fremdfabrikaten: Prüfung von Anschlussbild und passendem Adapter
- Angaben zum übergeordneten Greif-, Steuerungs- und Sicherheitssystem
Liegen noch keine vollständigen Leistungsdaten vor, kann SKVTechnik anhand der vorhandenen Prozess- und Anlagendaten eine technische Vorauswahl unterstützen. Bei Fremdfabrikaten, nicht eindeutig dokumentierten Kombinationen oder besonderen Einbausituationen wird zusätzlich geprüft, ob Anschlussbild, Adapter und Betriebsbedingungen zusammenpassen
Nutzen im Arbeitsprozess
Welche Vorteile bietet ein Stromumkehrventil in Pick-and-Place-Anlagen?
• gezieltes Umschalten zwischen Saugbetrieb, Neutralstellung und Druckbetrieb
• sichere Haltewirkung während Aufnahme und Transport durch aktiven Saugbetrieb
• kontrolliertes Beenden der Haltewirkung nach dem sicheren Absetzen
• Unterstützung des Lösens durch einen Luftstrom im Druckbetrieb
• elektrische Betätigung mit 24 V DC
• Neutralstellung mit internem Umlauf des Luftstroms
• keine Änderung der Drehrichtung des Seitenkanalverdichters erforderlich
• Einbau direkt am Seitenkanalverdichter oder innerhalb der Rohrleitung möglich
• Integration in bestehende Anlagen bei passender Anschluss- und Adaptersituation
Bitte beachten: Die tatsächliche Leistung und Prozesssicherheit ergeben sich aus dem abgestimmten Zusammenspiel von Produkt, Greifer, Seitenkanalverdichter, Stromumkehrventil, Leitungen, Steuerung und Sicherheitseinrichtungen.
Technische Vorauswahl
Pick-and-Place-Anlage und Stromumkehrventil passend auslegen
SKVTechnik unterstützt Anlagenbauer, Betreiber und Konstrukteure bei der technischen Vorauswahl eines geeigneten Stromumkehrventils und Seitenkanalverdichters für Pick-and-Place-Anlagen.
Grundlage sind Werkstückgröße und Gewicht, Anzahl und Ausführung der Sauggreifer beziehungsweise Saugflächen, erforderlicher Volumenstrom, Unterdruck, gegebenenfalls benötigter Druckbetrieb zum Lösen, Anschlussbild, Leitungsführung und Einbausituation.
Zusätzlich wird geprüft, ob das aktuelle VI-6 mit 24 V DC zum vorhandenen Seitenkanalverdichter und zur vorgesehenen Anwendung passt. Bei Fremdfabrikaten ist insbesondere zu prüfen, ob Anschlussbild und Adapter zusammenpassen.
Diese Angaben helfen uns bei der Prüfung
- Foto oder Zeichnung der Anlage
- Produktmaterial und Oberfläche
- Abmessungen und Gewicht
- Anzahl und Größe der Sauggreifer
- Aufbau der Dichtungen
- Beschreibung des Bewegungsablaufs
- vorhandener Seitenkanalverdichter
- gewünschte Ventilfunktionen
- Anschlussgrößen und Leitungsführung
- Steuerungsart und Betriebsspannung
- Taktzeit und Schalthäufigkeit
- vorhandene Sicherheitseinrichtungen
Senden Sie uns vorhandene Datenblätter, Typenschilder, Zeichnungen oder Fotos am besten direkt mit Ihrer Anfrage.
Technischer Hinweis: Die dargestellten Abläufe und Abbildungen sind schematische Beispiele und keine verbindliche Einbau-, Anschluss- oder Produktempfehlung. Die konkrete Auswahl erfolgt anhand der Werkstück- und Prozessdaten, des erforderlichen Volumenstroms sowie der benötigten Druck- und Vakuumwerte, der Anschluss- und Leitungsführung und der Betriebsbedingungen.
Beim aktuellen Stromumkehrventil VI-6 wird die Luft in der Neutralstellung durch den Seitenkanalverdichter im Kreislauf geführt; am Arbeitsanschluss liegt dabei keine aktive Saug- oder Druckwirkung an. Das Ventil ist aktuell für Luftanwendungen außerhalb explosionsgefährdeter Bereiche vorgesehen.
Bei Pick-and-Place-Prozessen muss die erforderliche Saugwirkung während des Aufnehmens und Transportierens erhalten bleiben. Neutralstellung oder Druckbetrieb dürfen erst genutzt werden, wenn das Produkt sicher abgesetzt oder anderweitig zuverlässig gehalten ist.