Hochpräzise Hybridbauteile vollautomatisiert gefertigt, geprüft und verpackt Robo-Trio automatisiert Spritzguss-Produktion

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Hochpräzise Hybridbauteile vollautomatisiert gefertigt, geprüft und verpackt

Robo-Trio automatisiert Spritzguss-Produktion

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Für den Kunststoffspezialisten Weißer + Grießhaber hat EGS eine Anlage konzipiert, in der drei Yaskawa-Roboter hochpräzise Hybridbauteile für die Gebäudetechnik fertigen.

Mit fast 100 Spritzgießmaschinen stellt Weißer + Grießhaber pro Jahr mehr als 700 Millionen technisch anspruchsvolle Kunststoffteile für die Automobil-, Gebäude- und Sanitärindustrie her – meist hoch automatisiert, um die erforderliche Ausbringung und Qualität sicherzustellen. Ein typisches Beispiel dafür ist die Herstellung eines hochpräzisen Hybridbauteils für die Gebäudetechnologie. In der Anlage werden die Werkstücke vollautomatisiert gefertigt, geprüft und in kundeneigene Werkstückträger verpackt.

Drei Roboter sorgen dabei für einen verlässlichen und präzisen Fertigungsablauf. Das Trio besteht aus einem Sechsachs-Roboter Motoman HP20 mit 20 kg Traglast und rund 1700 mm Reichweite sowie zwei vierachsigen Scara-Robotern mit 850 mm Reichweite, ebenfalls von Yaskawa. Dies gewährleistet eine einheitliche Bedien- und Programmieroberfläche.
In einer Stanze werden zunächst die zu umspritzenden Kontakte vom Coil abgewickelt, aus dem Band ausgestanzt und danach mit einem Kunststoffclip verpresst, der mittels eines Vibrationswendelförderers zugeführt wird. Die Baugruppe wird am Auslauf der Stanzeinheit vom ersten Scara-Roboter entnommen. Da die Bauteile in einem Spritzgießwerkzeug mit vier Kavitäten gefertigt werden, legt dieser Roboter die Unterbaugruppen im Nestabstand der Kavitäten in einer Übergabestation exakt positioniert ab.
Einlegen der Teile muss hochpräzise und doch schnellstmöglich erfolgen
Von dort werden die Einlegeteile 4-fach vom Sechsachs-Roboter (Roboter 2) entnommen, der damit zur Arburg-Spritzgießmaschine mit 250 Tonnen Schließkraft fährt. Die Einlegeteile nimmt er dabei mit der Funktionsseite seines speziellen Doppel-4-fach-Greifwerkzeuges auf. Nach Beendigung des Spritzzyklus fährt der Roboter in die Form und entnimmt mit der zweiten Funktionsseite des Greifwerkzeugs die vier Fertigteile. Danach legt der Roboter die Einlegeteile düsenseitig in das Werkzeug ein und fährt aus der Maschine heraus. Dieser Vorgang muss einerseits hochpräzise erfolgen, andererseits schnellstmöglich, um die Werkzeugoffen-Zeit möglichst gering zu halten.
Roboter 2 legt nun das entnommene Werkstückquartett in eine zweite 4-fach-Übergabestation ab. Dort übernimmt der zweite Scara-Roboter (Roboter 3) die fertigen Werkstücke einzeln aus der Übergabestation und setzt sie auf den Rundtakttisch ab. Dort prüft ein Bildverarbeitungssystem das Vorhandensein der Kontakte sowie mehrerer Freisparungen, die für die spätere einwandfreie Montage von Bedeutung sind.
In der nächsten Station des Rundtakttisches wird mittels eines Multi-Messtasters die Länge der freistehenden Kontakte in Bezug zu einer Referenzkante geprüft. Im nächsten Takt des Drehtisches erfolgt eine Hochspannungs- und Durchgangsprüfung, die sicherstellt, dass einerseits alle Pins vorhanden sind und gleichzeitig die einzelnen Kontakte im Kunststoffwerkstück ausreichend gegeneinander isoliert sind.
Zum Schluss werden die Werkstücke, die alle Prüfungen bestanden haben, als i.O. markiert. Nachfolgend entnimmt Roboter 3 die Fertigteile vom Rundtakttisch. Werkstücke, die eine der Prüfungen nicht bestanden haben, werden via Rutsche ausgeschleust. Die fertigen Bauteile werden vom Roboter 3 in die kundeneigenen Werkstückverpackungen abgelegt.
Die Handhabung dieser Werkstücktrays aus dem Palettiersystem und dorthin zurück ist eine Zusatzaufgabe des Sechsachsers, die er mittels eines Tray-Greifwerkzeugs, das stirnseitig am Doppel-4-fach-Greifer montiert ist, zwischendurch erledigt. Die zuverlässige Bereitstellung der wiederverwendbaren Kundentransportverpackungen ist wegen deren Labilität eine herausfordernde Aufgabe.
Seit 2009 produziert die Anlage mit wenig Personaleinsatz zuverlässig im 3-Schichtbetrieb an 5 bis 7 Tagen in der Woche. Heiko Schwer, bei Weißer + Grießhaber verantwortlich für den Bereich Großanlagen: „Erstaunlich ist dabei der niedrige Wartungsaufwand für die Roboter, die seitdem im 3-Schicht-Betrieb im Einsatz sind.“ ↓
EGS Automatisierungstechnik GmbH
www.egsgmbh.de; Motek Halle 7, Stand 7208
„Erstaunlich ist der niedrige Wartungsaufwand für die Roboter, die im 3-Schicht-Betrieb arbeiten.“ Heiko Schwer, Weißer + Grießhaber
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