Aufspulen von Garnspulen auf einen Spulenrahmen mit einem Cobot: Was muss die Zelle richtig machen?

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By EVST-Redaktionsteam • Rezensiert von EVST-Redaktionsteam • Letzte Aktualisierung: 30. September 2026 · Redaktionelle Richtlinien · Korrekturrichtlinien · Nutzungsbedingungen

Ein Cobot zum Beladen von Spulen muss bei jeder Spule drei Dinge korrekt ausführen: Er muss die Spule so halten, dass sie das Garn nicht berührt, er muss die Spulenbohrung fluchtend auf den Stift des Spulenträgers ausrichten und er muss beides sowohl am obersten als auch am untersten Stift des Spulenträgers beherrschen. Eine vierte Frage, ob der Cobot an einem festen Ort bleibt oder auf einem mobilen Fahrgestell fährt, ergibt sich aus der Länge des Spulenträgers. In der hier beschriebenen Zelle nimmt ein Cobot auf einem mobilen Fahrgestell weiße Garnspulen von einem schrägen Gestell und schiebt sie nacheinander auf die Stifte eines mehrstufigen Spulenträgers.

Planen Sie, das Spulenladen Ihrer Spulenwickler zu automatisieren? Senden Sie uns Ihre Teilezeichnung und die tägliche Produktionsmenge.Wir werden Ihnen daraufhin ein Zellenkonzept und eine Zykluszeitschätzung zukommen lassen.

Warum das Beladen von Angelkörben ein Platzierungsproblem und kein Hebeproblem ist

In Textilfabriken werden Garnspulen nacheinander auf Spulengestelle aufgezogen. Da ein Spulengestell lang und mehrstöckig ist, erfordert das manuelle Beladen ständiges Gehen, Bücken und Strecken. Diese monotone Arbeit mit ungünstigen Griffpositionen macht sie zu einem idealen Kandidaten für den Einsatz von Robotern.

Eine Spule ist leicht, daher ist die Nutzlast selten ausschlaggebend. Wichtig ist: Das Garn muss unberührt ankommen, die Spule muss sich reibungslos aufstecken lassen und jeder Stift muss erreichbar sein. Da alle Faktoren voneinander abhängen, sollten sie am besten gemeinsam betrachtet werden.

Wie der Zyklus in dieser Zelle abläuft

Weißer Cobot mit grünen Gelenken auf einem fahrbaren Untergestell, mit einem schrägen Gestell mit weißen Garnspulen auf der einen Seite und einem mehrstufigen Garnkorb auf der anderen Seite
Die Zelle: ein Cobot auf einem mobilen Sockel, ein schräges Gestell mit weißen Spulen und ein Spulenkorb mit mehreren Stiftreihen.

Weiße Spulen hängen an den Stiften eines schrägen Gestells rechts neben dem Cobot; links davon steht der Angelkorb mit Stiftreihen auf mehreren Ebenen. Der Zyklus ist kurz und wiederholt sich:

  1. Der Cobot greift in das schräge Gestell und richtet seinen Greifer an einer Spule aus.
  2. Es hebt die Spule vom Zahnstangenstift ab.
  3. Der Arm dreht sich in Richtung des Spulenkorbs und bringt die Spule auf die richtige Position.
  4. Es richtet die Spule an einem Angelhaken aus und schiebt sie auf.
  5. Der Greifer lässt los und zieht sich zurück.
  6. Der Cobot kehrt zum Gestell für die nächste Spule zurück, und die Stifte in verschiedenen Höhen am Angelkorb füllen sich nacheinander.
Der Cobot-Greifer richtete sich auf einer weißen Spule auf dem schrägen Gestell aus und hob diese vom Stift ab.
Der Greifer nimmt eine Spule von einem Stift am schrägen Gestell.

In diesem Zyklus treffen zwei Ausrichtungen aufeinander. Die Spule verlässt eine schräge Ablage, und bevor sie den Spulenhalter erreicht, bringt der Arm sie in die Waagerechte. Die Änderung der Ausrichtung findet an der Stelle zwischen Ablage und Spulenhalter statt, daher müssen sowohl der Winkel der Ablagestifte als auch der Spulenhalterstifte bei der Konstruktion der Zelle bekannt sein.

Die drei Dinge, die die Zelle richtig machen muss

1. Griff: Die Spule festhalten, ohne das Garn zu berühren

Das auf die Spule gewickelte Garn ist das Produkt. Ein Greifer, der die Spule umschließt, kann die äußeren Schichten drücken, beschädigen oder verfälschen. Eine beim Beladen beschädigte Spule verursacht später Probleme, wenn das Garn abläuft. Konstruktionsprinzipiell sollte der Greifer die Spule daher nur an ihrem Rohr halten: entweder am freiliegenden Ende oder von der Innenseite der Bohrung aus.

Diese Entscheidung hängt direkt mit der nächsten Einschränkung zusammen. Der Griff muss so gestaltet sein, dass die Bohrung frei auf einen Stift gleiten kann, und die Finger dürfen weder den Stift noch die benachbarten Stifte berühren. Ein Griff, der zwar das Garn schont, aber die Bohrung blockiert, ist ungeeignet. Daher werden Griff und Stiftbefestigung gemeinsam entwickelt.

Die Abmessungen der Schläuche können je nach Garnart variieren. Verarbeitet Ihr Werk mehrere Schlauchgrößen, ist der Greiferbereich bzw. ein Schnellwechselsystem für die Greifer Teil der Spezifikation.

2. Ausrichtung des Stifts: Die Bohrung fluchtend auf den Stift ausrichten.

Cobot schiebt eine weiße Spule auf einen Stift am Angelkorb.
Die Spule wird waagerecht gehalten, an einem Haken der Angelschnur ausgerichtet und aufgeschoben.

Wenn die Bohrung relativ zum Stift geneigt oder versetzt ist, verhakt sich die Spule an der Spitze, anstatt zu gleiten. Daraus ergeben sich zwei Konstruktionsprinzipien. Erstens sollte die Anfahrt im letzten Teil der Bewegung entlang der Stiftachse verlaufen und nicht auf einer Kurve. Zweitens muss die Zelle die genaue Position jedes Stifts kennen.

Ein Spulenhalter ist ein langer Rahmen, dessen Stifte nicht alle exakt an den in der Zeichnung angegebenen Positionen sitzen. Bei einem Roboter, der von vorprogrammierten Positionen aus arbeitet, führt diese Abweichung von Stift zu Stift zu einem Positionierungsfehler. Üblicherweise werden die Positionen der Stifte vorprogrammiert oder gemessen, die Stifte und die Geradheit des Rahmens vor der Inbetriebnahme überprüft oder ein Sensor hinzugefügt, der den Stift vor dem Drücken erfasst. Welche dieser Maßnahmen erforderlich ist, hängt vom Spiel der Bohrung über dem Stift ab.

3. Reichweite: Abdeckung der höchsten und niedrigsten Heringe

In dieser Zelle bestückt der Cobot Stifte in unterschiedlichen Höhen am Spulenrahmen. Die oberste und unterste Reihe stellen die schwierigsten Positionen dar: Oben ist der Arm nahezu vollständig gestreckt, und unten muss er tief reichen, ohne dass der Greifer, die Spule oder der Arm den Rahmen oder die bereits darunter befindlichen Spulen berührt. In beiden Extrempositionen muss zudem der oben beschriebene Schub in gerader Linie möglich sein.

Die Überprüfung kann leicht übersprungen werden: Prüfen Sie anhand der Schnurhöhe, der Stifttiefe und der Spulenlänge, ob der Arm jeden Stift erreicht, die Spule waagerecht steht und genügend Platz für den geraden Schub vorhanden ist. Falls nicht, kommen ein längerer Arm oder eine andere Montagehöhe infrage.

Zwang Was es entscheidet Was zuerst prüfen
Griff Greifertyp und wo er die Spule hält Rohrabmessungen an den Enden und im Inneren der Bohrung
Stiftausrichtung Anfahrtsweg und ob ein Sensor benötigt wird Zapfenabstand und Spiel zwischen Bohrung und Zapfen
Reichweite Armgröße und Montagehöhe Höhe des oberen und unteren Stifts, Spulenlänge

Wo eine mobile Basis passt

Ein fest installierter Cobot deckt nur den Teil des Fischkorbs ab, den er erreichen kann. Eine Möglichkeit, einen längeren Fischkorb zu bedienen, besteht darin, den Cobot auf einer mobilen Basis zu montieren: Die Basis fährt zu einem Abschnitt, der Arm bestückt dort die Haken, und die Basis fährt weiter. Alternativ können mehrere fest installierte Cobots oder ein Cobot auf einer Linearführung eingesetzt werden.

Eine mobile Basis bringt eine Anforderung mit sich, die ein stationärer Cobot nicht hat: Nach jeder Bewegung muss der Roboter die Position des Fangkorbs wiedererkennen, da seine angelernten Stiftpositionen relativ zum Fangkorb und nicht zum Boden sind. Übliche Lösungen sind Andockpunkte, Referenzmarken oder eine Kamerakontrolle an jedem Stopp; je enger die Bohrung am Stift anliegt, desto wichtiger ist dies.

Wo dieser Ansatz passt und wo man genauer hinschauen sollte

Es eignet sich gut, wenn die Spulen in bekannter Anordnung auf einem Gestell geliefert werden, die Röhrengrößen wenige und konstante sind und der Spulenhalter in gutem Zustand ist. Eine genauere Prüfung ist erforderlich, wenn der Spulenhalter alt oder verbogen ist, die Röhrengrößen häufig wechseln, die Spulen lose in Behältern geliefert werden oder ein mobiler Ständer in der Nähe von Personen oder Maschinen vorbeigeführt werden muss.

FAQ

Benötigt der Cobot eine Kamera, um die Stifte zu finden?
Nicht immer. Ein gerader Angelkorb mit gleichmäßigen Stiften kann auch aus straff gespannten Positionen herauslaufen. Ein Sensor ist dann sinnvoll, wenn die Stifte stärker variieren, als die Bohrung zulässt, oder wenn eine mobile Basis den Angelkorb an jedem Halt wiederfinden muss.

Kann ein Greifer mehrere Spulengrößen verarbeiten?
Oftmals, wenn die Rohrdurchmesser ähnlich sind. Bei größeren Unterschieden ist ein Greifer mit größerem Messbereich oder Schnellwechselfingern die übliche Lösung.

Kann ein Cobot, der Fischkörbe belädt, auch leere Schläuche von den Fischkörben abnehmen?
Prinzipiell ja: Es ist der gleiche Vorgang in umgekehrter Reihenfolge, aber der Greifer und die Annäherung müssen auch auf das leere Rohr überprüft werden.

Was zur Bewertung einzusenden ist

  • Eine Zeichnung des Angelkorbs: Länge, Anzahl der Ebenen, Abstand der Stifte, Winkel der Stifte
  • Spulen- und Rohrabmessungen, einschließlich der Bohrung, für jede von Ihnen verwendete Größe
  • Wie gelangen die vollen Spulen zum Spulenkorb (Gestell, Wagen, Behälter) und wie viele
  • Tagesleistung und Anzahl der pro Schicht beladenen Spulenplätze

Senden Sie Ihre Teilezeichnung und die tägliche Produktionsmenge. oder per E-Mail an sales@evsrobot.comWir werden Ihnen daraufhin ein Zellenkonzept und eine Zykluszeitschätzung zukommen lassen.

Dieser Artikel beschreibt den Ladezyklus, der im veröffentlichten Video dieser Zelle zu sehen ist; Basisweg, Zykluszeit und Garnart werden nicht behandelt und müssen für Ihre Anlage bestätigt werden.

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