How To: Blechseparation mit LaserFLEX
Die Laserbearbeitung von Blechen startet in den allermeisten Fällen mit der Aufnahme einzelner Bleche aus einem Blechstapel. Was auf den ersten Blick einfach erscheinen mag, erweist sich in der Praxis als durchaus herausfordernd: Die Bleche kleben förmlich aneinander. Dies kann zu Verzögerungen im Prozess und Schäden an Material und Maschine durch herabfallende Bleche führen. Die Remmert LaserFLEX Automation setzt verschiedene Techniken ein, dieses zu verhindern.
Das "Kleben" gestapelter Bleche ist kein echtes Kleben im chemischen Sinn, sondern eine Kombination mehrerer physikalischer Effekte, die zusammen den Eindruck von Haftung erzeugen. Je dünner und leichter Bleche sind, desto stärker können die Effekte auftreten.
Luftdruck/Unterdruck: Wenn zwei glatte Bleche nah beieinander liegen, ist dazwischen kaum Luft. Um sie zu trennen, muss Luft in den Spalt strömen. Wenn man es abhebt, entsteht zwischen den Blechen ein Unterdruck. Der Luftdruck von außen (ca. 1 bar) drückt die Bleche gegeneinander. Das ist wie bei einem Saugnapf, nur schwächer.
Oberflächenkräfte (Adhäsion): Zwischen sehr glatten Metallflächen wirken sogenannte van-der-Waals-Kräfte. Bei polierten oder frisch gewalzten Blechen kann man diesen Effekt spüren.
Feuchtigkeit und Kapillarkräfte: Dünne Feuchtigkeitsschichten aus Luft oder Schmieröl bilden einen Flüssigkeitsfilm. Flüssigkeiten in einem dünnen Spalt erzeugen Kapillarkräfte. Die Kapillarkräfte ziehen die Platten zusammen. Auch Ölfilme aus der Herstellung (Walzöl) können diesen Effekt verstärken.
Eventuell Restmagnetismus: Stahlbleche, die in der Nähe von Magneten bearbeitet wurden oder durch Kaltverformung magnetisch sind, können sich leicht gegenseitig anziehen.
Prozesssichere Separation von Blechen
Die Herausforderung besteht darin, a) nur ein Blech vom Stapel aufzunehmen und b) die darunterliegenden Bleche möglichst nicht zu bewegen. Was kann passieren? Wenn durch die oben beschriebenen Effekte ein zweites Blech mit angehoben wird, besteht die Gefahr, dass es abfällt. Dadurch können Schäden an der Maschine entstehen. Wird das nächste Blech auf dem Stapel nur verdreht, kann es im besten Fall nicht automatisch aufgenommen werden. Noch schlimmer: Es liegt so schief auf dem Stapel, dass es beim Wiedereinlagern im Regal verkanntet. In jedem Fall entstehen Materialschäden und der Prozess stockt.
Um dies zu verhindern, setzten wir bei der Entnahmeeinheit unserer LaserFLEX Automation eine aufeinander abgestimmte Kombination verschiedener Techniken ein. Dadurch soll zuverlässig sichergestellt werden, dass nur ein Blech vom Stapel entnommen wird.
1. Zunächst wird mit einer Lichtschranke die Stapelhöhe erkannt. Sobald diese erkannt ist, senkt sich die Entnahmeeinheit auf die richtige Distanz ab.
2. Optional kommt ein Spreizmagent zum Einsatz, zum Beispiel bei dünnen Blechen. Dieser fährt seitlich an den Blechstapel heran; durch die Aktivierung wird der Stapel aufgefächert.
3. Eine Luftdüse bläst Luft unter das oberste Blech. Dadurch wird der beim Anheben entstehende Unterdruck ausgeglichen.
4. Die Saugerreihen führen eine wellenförmige Bewegung aus, um die Bleche zu trennen. Dazu sind zum einen die vorderen Saugerreihen beweglich, zum anderen werden die Saugerreihen nacheinander aktiviert.
5. Die abschließende Doppelblechkontrolle überprüft, ob nur ein Blech aufgenommen wurde. Die Soll-Blechstärke wird dazu aus dem jeweiligen Fertigungs-Job herangezogen und abgeglichen.
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