Highspeed-Entnahmehandling

Highspeed-Handling

Highspeed-Entnahme von Dünnwandspritzgussteilen. Um 32 Spritzgussteile gleichzeitig fertigen zu können, nutzt Weißer & Grießhaber eine Automationsan lage von EGS. Nach dem Ende eines Spritzgießzyklusses braucht das Highspeed-Handling nur 0,74 Sekunden, um die Werkstücke aus dem Werkzeug zu entnehmen und den Bereich wieder zu verlassen.

Das Highspeed-Entnahmehandling wechselt zwischen der Entnahmeposition in der Maschine, Highspeed-Kamerakontrolle und Abgabeposition an der Rohrkulisse hin und her. (Bild: EGS)

Wenn in einem Spritzgießprozess 32 Teile gleichzeitig in einer Taktzeit von unter sieben Sekunden gespritzt, entnommen, geprüft und nestgetrennt abgelegt werden müssen, dann steht im Lastenheft des Automatisierers dieser Prozess: Highspeed-Entnahme. Neben den hohen Anforderungen an die Automation ist natürlich auch der Herstellungsprozess selbst – einschließlich der Werkzeugentwicklung, Prozessstabilität und Anforderungen an die Qualität des Endproduktes – extrem anspruchsvoll.

Solche Herstellungsprozesse von Kunststoffspritzgießteilen sind die Kernkompetenz von Weißer & Grießhaber aus Mönchweiler im Schwarzwald-Baar-Kreis. „Exzellenz in Kunststoff“ lautet das Motto; mit fast 100 Kunststoff-Spritzgießmaschinen im Schließkraftbereich von 15 bis 280 Tonnen fertigen die rund 270 Mitarbeiter des 1969 gegründeten Familienunternehmens mehr als 700 Millionen Kunststoffteile im Jahr. Mit einem eigenen Formenbau als Basis werden gemeinsam mit den Kunden präzise Lösungen für die Automobil-, Gebäude-, und Sanitärindustrie sowie für die Bereiche Industrie- und Konsumgüter entwickelt und hergestellt.

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Die technologischen Kompetenzen erstrecken sich auf die Bereiche Verzahnung und Getriebetechnik, Hybrid- und Mehrkomponententechnik, Mikrofilter und Dünnwandtechnik, Linsen und optische Teile sowie die Montage- und Automationstechnik. Die technisch anspruchsvollen Kunststoffteile werden als Einzelteile oder Baugruppen in großen Stückzahlen, meist hoch automatisiert um die erforderliche Ausbringung und Qualität sicherstellen zu können, produziert.

Eine der beiden Fertigteilschubladen ist zur Entnahme der Fertigteile ausgezogen. (Bild: EGS)

32 Teile gleichzeitig
Doch zurück zum eingangs beschriebenen Fertigungsprozess: Gefertigt wird auf der Anlage ein Dünnwandspritzgussteil für industrielle Anwendungen. In einem Schuss werden gleichzeitig 32 Teile gespritzt. Die Automationsanlage besteht aus einem Highspeed-Entnahmehandling, welches mittels Linearmotor die erforderliche Dynamik und Genauigkeit erreicht. Ein spezielles 32-fach-Greifwerkzeug ist für die präzise, und dynamische Entnahme der Werkstücke verantwortlich.

Komplettiert wird die Anlage durch ein spezielles Ablagesystem zur nestgetrennten Ablage der Bauteile, einem Bildverarbeitungs-Prüfsystem, einer Laminarflowbox zur Sicherstellung der notwendigen Sauberkeit in der Anlage sowie einem System zur Ionisierung der Bauteile nach der Entnahme um statische Aufladung zu vermeiden.

Nach dem Ende eines Spritzgießzyklusses und der Öffnung des Werkzeuges erfolgt die hochdynamische Entnahme. Innerhalb der Werkzeugöffnungszeit von 0,74 Sekunden fährt das Highspeed-Handling ein, entnimmt die Werkstücke aus dem Werkzeug mittels Vakuum und verlässt den Werkzeugbereich der Maschine wieder. Daraufhin wird in einer Prüfung mittels einer Hochgeschwindigkeits-Bildverarbeitung ermittelt, ob alle Bauteile im Greifer vorhanden und somit entnommen sind.

Innerhalb von 0,74 Sekunden entnimmt das Highspeed-Entnahmehandling mit dem speziellen Multigreifwerkzeug 32 Teile aus dem Werkzeug. (Bild: EGS)

Ebenso erfolgt mit dem gleichen System vor der Entnahme die Prüfung, ob auch tatsächlich alle 32 Entnahmepositionen des Greifwerkzeuges leer sind. Diese Prüfungen sind erforderlich, um das wertvolle und empfindliche Spritzgießwerkzeug vor Beschädigungen zu schützen, die entnommene Teileanzahl sicherzustellen sowie Deformationen an einzelnen Teilen zu erkennen und diese sicher von den Gutteilen zu trennen.

Ionisierung der Werkstücke
Anschließend werden die Bauteile nestgetrennt abgelegt. Dies erfolgt durch das Ablegen in eine 32-fach-Rohrkulisse, über die die Bauteile fein säuberlich auf 32 Fächer in einer Fertigteilschublade aufgeteilt werden. Bei der Übergabe der Teile vom Greifwerkzeug in die Rohrkulisse erfolgt eine Ionisierung der Werkstücke, um eine statische Aufladung zu vermeiden.

Die Anlage bietet zwei Fertigteilschubladen mit je 32 Fächern, über die die Rohrkulisse wahlweise verschoben werden kann, so ist das Leeren einer Schublade ohne Unterbrechung des Fertigungsablaufs möglich. Je Schublade bietet die Anlage eine Autonomie von zwölf Stunden, so dass durch die Automation nur sehr selten ein Bediener zur Entnahme und Verpackung der Fertigteile erforderlich ist.

Darüber hinaus ist die komplette Anlage verschiebbar ausgeführt um die Zugänglichkeit zur Netstal-Spritzgießmaschine mit 80 Tonnen Schließkraft und zum Werkzeug für Rüst- und Einrichtvorgänge zu gewährleisten. Die beschriebene Anlage ist seit 2013 dreischichtig in Betrieb und bereits das dritte baugleiche System, das EGS Automatisierungstechnik an Weißer & Grießhaber geliefert hat. as

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