Sechsachsroboter beschickt Spritzgussmaschine

Hohe Wiederholgenauigkeit

Die Kombination einer Spritzgießmaschine mit einem Sechsachsroboter bietet mehrere Vorteile. Durch seine hohe Wiederholgenauigkeit, Präzision und integrierte Qualitätskontrolle, verhindert der Roboter Beschädigungen am Werkzeug, die durch eine manuelle Bearbeitung entstehen können. Darüber hinaus kann er die Werkzeugmaschine im 24h-Betrieb beschicken sowie weitere Handling-Aufgaben übernehmen.

Fünf Tage in der Woche laufen die Spritzgießmaschinen bei Lynker, Halver, durch. Die jüngste Fertigungszelle mit Roboshot und Roboter realisierte ASA Automation für das Unternehmen. (Bild: Fanuc Europe GmbH)

Am Standort In der Hälver betreibt Lynker insgesamt 41 Spritzgussmaschinen im Schließkraftbereich zwischen 12,5 und 300t, darunter inzwischen drei vollelektrische Roboshot-Maschinen von Fanuc. Die Losgrößen bewegen sich hier von Kleinserien mit 300 Stück bis hin zu Serien mit 3Mio. Teilen. Alle Maschinen sind mindestens mit einem Dreiachs-Handling ausgerüstet. Das Prinzip dabei: Bis zum Versand soll ein Teil möglichst nur einmal in die Hand bzw. den Greifer genommen werden.

Erstmals mit Sechsachser

Die neue Spritzgussmaschine, eine Roboshot -S300iA, ist mit einem Sechsachsroboter automatisiert – eine Premiere bei Lynker. Gefertigt werden zwei Teile zur Notentriegelung eines Automatikgetriebes: ein Steckschlüssel und ein Gehäuseteil. Als Werkstoff wird ein glasfasergestütztes Polyamid verarbeitet. Die beiden Teile werden in der von ASA Automation realisierten Zelle gefertigt. Für das Gehäuseteil müssen zunächst insgesamt vier vorgewärmte Schrauben in das Zweikavitätenwerkzeug eingelegt werden. Im gleichen Arbeitsgang entnimmt der Roboter ein fertig gespritztes Teil, fährt aus dem Werkzeug, hält es zur Qualitätsprüfung unter eine Kamera und legt die beiden Teile in einem Versandkarton ab. Kleine Zusatzaufgabe für den M-20i: Zur Lagentrennung legt er einen Karton ein. Trickreich bei dieser Aufgabe ist der Sitz der Schrauben, die in einem bestimmten Winkel ins Werkzeug eingesetzt werden müssen. Das zweite in der Zelle gefertigte Teil, der Steckschlüssel, ist weniger komplex; die Abfolge – Entnahme, Abwerfen des Angusses, Ablegen im Versandkarton – ist aber vergleichbar. Zusätzlich wird noch ein Etikett aufgeklebt, wozu der Roboter die Steckschlüssel auf Werkstückträgern ablegt, die über das flexibel einsetzbare Carryline-Fördersystem zur Etikettierstation laufen. Fertig beschriftet nimmt der Roboter die Teile auf und legt sie ab.

Roboter mit integrierter Qualitätsprüfung

Zentrales Herzstück der Anlage ist der sechsachsige M-20i und die integrierte Qualitätsprüfung. Denn das korrekte Einlegen der Schrauben über einen längeren Zeitraum ist manuell so gut wie nicht zu gewährleisten. Ist eine Schraube schief eingelegt, kann es zu Beschädigungen am Werkzeug und unter Umständen zu einem Produktionsstillstand kommen. Der Roboter erledigt diese Aufgabe äußerst wiederholgenau. Um wie viel sich der Nachbesserungsaufwand gegenüber einer manuellen Beschickung verbessert hat, lässt sich nicht konkret beziffern. Das manuelle Einlegen der Schrauben erfolgte lediglich während der Prototypen- und Vorserienfertigung. Schon deshalb kann der Output nicht verglichen werden – sehr wohl aber der Aufwand durch Beschädigungen an den Werkzeugeinsätzen des Spritzwerkzeuges.

Leichte Umrüstung

Die ASA-Zelle mit der Roboshot läuft rund um die Uhr. Standardmäßig werden bei einer Zykluszeit von etwas über 40s Lose in einer Größenordnung von 60.000 Stück gefertigt, dann wird umgerüstet auf das andere Teil. Je 600.000 Teile jeder Sorte liefert die Anlage übers Jahr verteilt. Der jeweilige Produktionsauftrag wird von einem Mindestbestand im Lager ausgelöst. Die Umrüstung selbst ist schnell bewerkstelligt. Im Prinzip muss nur das entsprechende Werkzeug eingesetzt, der Greifer getauscht und das jeweilige Programm aufgerufen werden.