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Roboter verpackt Spritzguss-Gewürzdosen

Die gesamte Peripherie der Anlage wird von der Robotersteuerung betrieben
Roboter verpackt Spritzguss-Gewürzdosen

Der Roboter vom Typ RS010L kann sich auf ein Mindestmaß zusammenfalten, so dass er zwischen Band, Zwischenablage und Maschine Platz findet und immer noch drehen kann
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Wie GS-Automatisierung auch für knifflige Spritzguss-Automatisierungsaufgaben einfache Lösungen mit Hilfe der Robotertechnik von Kawasaki schneidert, zeigt ein Beispiel bei Merschbrock Kunststoff Spritzguss.

Merschbrock produziert seit mehr als 30 Jahren Spritzgussteile für die Automobil-, Elektro-, Büromöbel- und Verpackungsindustrie. Dabei können Kunststoffteile von 0,1 bis 2930 g so gut wie vollautomatisch hergestellt werden. Im konkreten Beispiel geht es um Gewürzdosen: Diese sollen der Spritzgussmaschine entnommen und in Kartons abgestapelt werden.

Jeder Zyklus stellt gleichzeitig vier Dosen her, wodurch bei einer maximalen Taktzeit von 6 Zyklen pro Minute 1440 Dosen pro Stunde hergestellt werden. Aufgrund des geringen Platzbedarfs setzt GS-Geschäftsführer Marco Grundmann einen Roboter vom Typ RS010L ein. „Er kann sich auf ein Mindestmaß zusammenfalten, so dass er zwischen Band, Zwischenablage und Maschine Platz findet und immer noch drehen kann. Gleichzeitig hat er eine Reichweite von 1925 Millimeter, um alle Punkte sicher erreichen zu können.“
Das Packmaß stellt dabei die erste Herausforderung dar. Im Karton werden je 6 Dosen in einer Reihe verpackt. Die Kavität der Spritzgussmaschine gibt allerdings nur vier Dosen her. Daher wurde eine Zwischenablage für 2×18 Dosen konstruiert, in der die Dosen in zwei mal drei Reihen à 6 Dosen nach der Entnahme zwischengelagert werden. Sind drei vollständige Reihen, also ein 18er Paket, bereitgestellt, greift der Roboter diese und verpackt sie in den bereitstehenden Karton. Der dafür notwendige Greifer ist ein Doppelgreifer mit vier Saugern auf der einen und 18 Saugern auf der anderen Seite.
Es steckt einiges an Knowhow in dem von GS entworfenen Greifer. Da das Packmaß in den Kartons kleiner ist als das Maß in der Spritzgussmaschine, ist die Entnahmeseite zusätzlich noch mit einem Initialhub versehen, der die Dosen von dem Fertigungsabstand auf das Packmaß im Karton zusammenfährt. Zusätzlich musste das Baumaß genau im Auge behalten werden, damit der Greifer mühelos in den zur Verfügung stehenden Entnahmebereich der Spritzgussmaschine eingreifen kann.
Die nächste Herausforderung bildete das Kartonmaß. Die Kartons sind so schmal gefertigt, dass die Dosen die Innenwände der Kartons berühren. Da es nicht möglich war, auf größere Kartons zu wechseln, griffen die Techniker zu einem ebenso simplen wie genialen Trick: Sie machten sich die Form der Dosen zu Nutze und gebrauchen den Radius der runden Dosen als Einführhilfe in den Karton. Die 18er Dosenpakete werden dabei senkrecht im Karton abgestellt, allerdings hierfür in einer Kreisbewegung aus der Horizontalen in die aufrechte Position überführt. Im Verlauf dieser Bewegung passieren sie halb liegend den Kartonrand. Dabei trifft der Radius des Dosenumfangs auf den geraden Kartonrand und nicht der rechtwinklige Übergang von Dosenboden zur Dosenwand.
Die gesamte Peripherie der Anlage wird von der Robotersteuerung betrieben. Hierunter fallen der Rollenförderer zur Zu- und Abförderung der Kartons mit Stoppern und Zentrierung sowie eine Ionisierungsstation, die das Anhaften der Dosen durch statische Aufladung verhindert. PC Programme (Prozess Control-Programme), die zusätzlich zum eigentlichen Roboterprogramm ablaufen, überwachen die Peripherie sowie Einzelzustände der Anlage.
Ein weiteres Highlight ist die individuelle Anpassung des Arbeitsbildschirms auf dem Bediengerät. Mit Hilfe des Interface Panels werden Funktionen der Anlage über Softwareschalter einfach bedienbar gemacht. Der Touchscreen dient dabei als Schaltfläche. Durch Knopfdruck können alle relevanten Hand- und Automatikfunktionen gesteuert werden. Weiterhin wird die gesamte Anlagensteuerung ebenfalls über individuell eingerichtete Visualisierungsbildschirme angezeigt und bedient.
Kawasaki Robotics GmbH www.kawasakirobot.de
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