Kunststoffbauteile

Baukasten-Lösung

Innovative Entnahme von Großteilen aus Spritzgießmaschinen
Modular aus dem Bilsing-Greiferbaukastens aufgebauter Robotergreifer. (Fotos: Bilsing)
Zur Automatisierung moderner Spritzgießmaschinen setzt Weiss Automotive einen Roboter ein, der mit einem Spezialgreifer von Bilsing die Spitzgießteile sicher vom Kern der Spitzgießform zieht und zur weiteren Bearbeitung auf eine Förderanlage legt.

Weiss Automotive in Appenweier ist Systemanbieter für decklackierte Kunststoffbauteile im Klein- und Mittelserienbereich für die Pkw- und Nutzfahrzeugindustrie. Zur Automatisierung der modernen Spritzgießmaschine setzt das Unternehmen einen Roboter ein, der mit einem Spezialgreifer die Spitzgießteile sicher und verzugsfrei vom Kern der Form zieht und zur weiteren Bearbeitung auf eine Förderanlage legt. Dieser Greifer besteht aus Standardkomponenten des Greifer-Baukastens der Größen 25 und 40 aus dem Hause Bilsing Automation in Attendorn.

Zum Teilespektrum von Weiss aus dem Spritzgießverfahren gehören unter anderem Stoßfänger, Schwellerverkleidungen, Innenträger und andere Teile zur Individualisierung von Serienfahrzeugen im Bereich von Klein-, Mittel- und Sonderserien. Im Angebot befinden sich Optik- und Aerodynamikpakete, Spoiler- und Body-Kits. Die Schwellerverkleidungen haben, um den sicheren Halt am herausfahrenden Kern der Spritzgießform zu garantieren, gut ausgebildete Hinterschnitte. Der Umschlag dieser Schwellerverkleidungen erfolgt mit Bilsing-Greifern.

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Zum Spritzgießen setzt Weiss eine Engel Duo 4000 mit einer Schließkraft von 4.000 Tonnen ein. In einem Spritzgießzyklus werden jeweils zwei Schwellerverkleidungen auf einmal gefertigt. Das heißt: Der Greifer hat die gefertigten, bis zu zwei Meter langen Kunststoffteile in einem Zyklus einzeln vom Kern zu trennen und auf ein Transportband zu legen.

Entsprechend der Größe der Kunststoffteile ist auch der Greifer zwei Meter lang und 1,20 Meter breit. Dieser spezielle Robotergreifer besteht aus zwei 40er Hauptrohren, die über Klemmblöcke mit 25er Rohren seitlich so verbunden sind, dass ein stabiler Rahmen entsteht. Die mechanische, medien- und steuerungstechnische Anbindung an den sechs-achsigen Kuka-Roboter erfolgt über ein Schnellwechselsystem. Entsprechend der Handhabungsaufgabe ist der Greiferrahmen mit passenden Vakuumsaugern, Greifzangen, Sensoren und anderen Komponenten des Bilsing-Greiferbaukastens komplettiert worden.

Nach der Fertigstellung der Schwellerverkleidungen öffnet sich die Spritzgießmaschine und schiebt die Kerne frei. Zuerst wird die Schwellerverkleidung aus der oberen Kavität gelöst. Dazu setzen zunächst die Vakuumsauger auf das Spritzgießteil auf. Die Vakuumsauger sind über Klemmblöcke und Schwenkarme mit dem Grundrahmen verbunden. Im zweiten Schritt greifen sich die Zangen die Angussstege, um das Spritzgießteil aus dem Hinterschnitt herauszuziehen. Dabei muss mit der notwendigen Kraft in die richtige Richtung gezogen werden – eine knifflige Optimierungsaufgabe.

Pneumatikzylinder, die ebenfalls über Schwenkarme und Klemmblöcke mit dem Hauptrahmen verbunden sind, bewegen die Greiferzangen. Die Suche nach dem optimalen Maß des Anliftens des Spritzgießteils mit Hilfe der Angussstege erwies sich als kompliziert: Bei dieser Prozedur nehmen die aufgesetzten Vakuumsauger die Gegenkraft auf; das Anliften der Angüsse übernimmt der Greifer und nicht der Roboter. Beim Ablösen der Hinterschnitte wird günstigerweise nicht der ganze Greifer belastet, sondern zuerst nur das obere Hauptrohr. Damit die für das Herauslösen aus der Form so wichtigen Angussstege nicht abgerissen werden, müssen tatsächlich alle Stege sicher gegriffen werden. Dazu wurde der Greifer mit entsprechenden Sensoren ausgestattet. Wenn das obere Spritzgießteil aus dem Hinterschnitt frei gezogen ist, setzt die Kraft des Roboters an, um jetzt vor allem mit Hilfe der Vakuumsauger das ganze Teil vom Kern abzuziehen. Dazu führt er unterschiedliche, exakt dosierte Bewegungen aus.

Bei sehr ähnlichen Teilen lassen sich Greiferzangen, Vakuumsauger und Sensoren über schnell zu lösende Klemmblöcke problemlos an neue Konturen anpassen. Unterscheiden sich die Spritzgießteile stärker voneinander, lassen sich konfigurierte Greifer problemlos wechseln. Da die Greifer mit Schnellkupplungen an den Roboter angedockt werden, können solche Wechsel sogar vollautomatisiert vollzogen werden.
Peter Springfeld/pb

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