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25 Kuka-Roboter bestücken drei Spritzgussmaschinen

Basisseminar RWTH AachenSo läuft's zwischen Mensch und Maschine

RWTH Aachen Basisseminar

Im Basisseminar „Mensch-Roboter-Kollaboration“ des Werkzeugmaschinenlabors WZL der RWTH Aachen sollen Grundlagen im Bereich Mensch-Roboter-Kollaboration vermittelt werden, außerdem wird analysiert, welcher Roboter zu welchem Anwendungsfall passt.

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Bestücken von Spritzgussmaschinen25 Arme für präzises Stanzen

Bei Possehl Electronics bestücken 25 Kuka-Roboter drei Spritzgussmaschinen mit Stanzgittern zur Herstellung von Steuergehäusen für die Automobilindustrie.

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Kuka Kleinroboter KR 6 R900

Am Standort Niefern in Baden-Württemberg entwickelt und produziert Possehl elektromechanische Präzisionskomponenten für die Automobilindustrie – inklusive Stanzen, galvanischer Beschichtung, Spritzgießen und Automatisierungslösungen. Zur Herstellung komplexer Steuergehäuse zur elektrischen Lenkung in verschiedenen Modellen namhafter Automobilhersteller setzt Possehl in drei Produktionslinien seit 2013 auf die roboterbasierte Automation. Insgesamt 25 Kuka-Roboter sorgen mit speziellen Greifern für genaues Einsetzen der Stanzteile in die Spritzgussmaschinen.

Future philosophy in technology (fpt) ist ein Systempartner von Kuka mit Sitz in Amtzell am Bodensee. Das Unternehmen entwickelt roboterbasierte Lösungen. „Einer unserer Schwerpunkte ist die Automatisierung von Kunststoffspritzgieß- und Zerspanungsmaschinen in der Produktion“, erklärt Harald Gläss, Geschäftsführer von fpt. Die Greiftechnik für die Roboter kommt dabei aus dem eigenen Haus. Die Kombination aus der Kuka-Steuerungsplattform und den von fpt entwickelten User-Interfaces bietet Anlagenbetreibern eine durchgängige Bedienphilosophie und ermöglicht anlagenspezifische Anpassungen. „Diese Kriterien sind wichtig für die Realisierung von komplexen Anlagen“, so Gläss.

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Nur Einsatz von Knickarmrobotern

Nicht nur das robuste und zuverlässige Handling vieler verschiedener Bauteile, sondern auch das Zusammenspiel von mehreren Prozessen, kurzen Einzelzykluszeiten und eine hohe Verfügbarkeit sollten für Possehl gewährleistet werden. „Die Flexibilitätsanforderungen ließen bezüglich der Roboterkinematik nur den Einsatz von Knickarmrobotern zu“, so Gläss. Die Kuka-Roboter mit fpt-Bedienoberfläche waren die einzige Lösung für eine mit den Spritzgussmaschinen kompatible Bedien- und Programmieroberfläche. „Um die geforderte Präzision zu erzielen, mussten wir die Roboter teilweise im 0,1 Millimeterbereich teachen“, so Gläss.

Kuka-Possehl

Bei Possehl verrichten nun in drei Produktionslinien 25 Kuka-Roboter zuverlässig und präzise ihre Arbeit – darunter mehrere Kleinroboter der KR-Agilus-Serie sowie ein KR-5-arc-Roboter und mehrere Roboter aus dem mittleren Traglastbereich. Der Produktionsprozess ist bei allen drei Linien ähnlich: „An eine Roboterzelle werden mit Leadframes bestückte Trays in Stapeln auf einem Förderband angeliefert“, erklärt Robert Tesch, bei Possehl für den Bereich Industrial Engineering von Stanz-, Spritz- und Automatisierungstechnik zuständig. Ein Roboter vom Typ KR 5 arc entnimmt dann das oberste Tray und legt es in die Ablage. Leere Trays holt er ab und stapelt sie auf dem Auslaufband. Ein Aufbereitungsroboter vom Typ KR 6 R900 legt das Leadframe dann in die Stanzunterform auf einem Rundtakttisch mit vier Stanzwerkzeugen, die die Fahrzeugstecker-Pins vom Leadframe trennen. Vier Roboter KR 6 R900 der KR-Agilus-Serie entnehmen jeweils fünf Fahrzeugstecker, drei Sensor- und zwei Batteriestecker-Pins aus den Stanzwerkzeugen und legen diese in zwei Übergabeschieber. Sie sind die zentrale Schnittstelle zwischen Aufbereitung und Spritzgießprozess. Das Bestücken der Spritzgussmaschine erfolgt durch einen Roboter aus dem mittleren Traglastbereich.

Herzstück der Anlage

„Dieser Roboter gehört mit den KR 6 R900 zum Herzstück der Anlage“, so Tesch. Sie sorgen in exakt getakteter Zusammenarbeit und mit höchster Präzision dafür, dass 52 Stanzteile in kürzester Zeit 0,1 Millimeter genau in die Spitzgussmaschine platziert werden können. Der Roboter aus dem mittleren Traglastbereich entnimmt mit seinem speziellen Greifer die aufbereiteten Rohteile vierfach aus dem Übergabeschieber und legt sie in das Werkzeug ein, wo diese zu den technischen Kunststoffteilen gespritzt werden. Dann legt er die fertigen Steuergehäuse auf einer Übergabestation ab. Dort holt sie ein Kleinroboter ab und legt sie vor der Einsortierung in ein Tray auf einem Rundtisch, wo sie final geprüft werden.

Kuka-Possehl-Greifer

Possehl nutzt die Anlagen- und Fertigungskonzepte in Niefern mit dem Fokus, möglichst standardisierte und robuste Automationskonzepte in die Serie zu bringen und damit auch die Anlagenkosten und Realisierungszeiten zu reduzieren. „Basierend auf den guten Erfahrungen werden wir weiterhin Kuka-Sechsachsroboter einsetzen und die jetzt im Einsatz befindlichen auch für Folgegenerationen wieder verwenden“, schließt Tesch. as

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