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Reiter HG Geiger Kunststofftechnik Kollege Roboter bestückt Spritzgießwerkzeug mit „zarter Hand“

| Autor/ Redakteur: Roman Kramer / Peter Königsreuther

Oft werden Spritzgussteile noch im Werkzeug mit metallischen Insert funktionalisiert. Manche sind so filigran, oder werden zu mehreren benötigt, sodass eine manuelle Bestückung oft nicht wirtschaftlich ist. Hier kommt nun ein Beispiel, in dem ein Roboter für Produktivität sorgt.

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Um mit Kunststoff umspritzt zu werden, müssen diverse Kontakte in einen Wechselschieber gesetzt werden, darunter diese Stifte mit einer Länge unter 1 mm: manuell eine echte Konzentrationsübung.
Um mit Kunststoff umspritzt zu werden, müssen diverse Kontakte in einen Wechselschieber gesetzt werden, darunter diese Stifte mit einer Länge unter 1 mm: manuell eine echte Konzentrationsübung.
(Bild: Geiger)

Ein wesentliches Ziel in der Elektro- und Elektronikindustrie ist es heute, außer immer besser zu performen auch eine Konstruktion mit möglichst geringen Dimensionen zu erreichen – sei es um Platz zu sparen oder um Geräte unauffälliger zu gestalten. Für die Fertigung ist die zunehmende Miniaturisierung von Komponenten allerdings problematisch, weil das Hantieren mit filigranen Teilen für die Mitarbeiter sehr anstrengend ist und herkömmliche Robotersysteme jedoch nicht fein genug arbeiten, um diese Aufgaben zufriedenstellend zu übernehmen.

Winzige Bauteile jetzt robotisch handeln

Der Spritzguss- und Werkzeugbauexperte Reiter HG Geiger Kunststofftechnik hat deshalb in Zusammenarbeit mit einem Maschinenbauspezialisten eine automatisierte Anlage zur hochpräzisen Werkzeugbestückung entwickelt: Das System ist in der Lage, Kontaktstifte mit einem maximalen Durchmesser von nur 0,6 mm zuverlässig zu vereinzeln, zu greifen und mit einer Toleranz von wenigen Mikrometern präzise zu platzieren. Dadurch können nicht nur die Arbeiter entlastet werden, sondern gleichzeitig reduziert sich auch das Risiko in puncto Verlust der winzigen Präzisionsdrehteile deutlich.

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Im Bereich Medizintechnik produziert Reiter bereits seit Längerem ein diffiziles Thermoplastbauteil mit umspritzten Kontakten. Wechselschieber mit zwei Spritznestern müssen dafür mit jeweils vier Metallkomponenten bestückt werden. Die Dimensionen verlangen den Bedienpersonen jedoch höchste Konzentration ab: Die gedrehten und beschichteten Teile sind nur 1,65 mm lang und weisen einen Durchmesser von lediglich 0,4 mm auf. Am Kopfstück durchmessen sie 0,6 mm. Diese Winzlinge von Hand in die passenden Werkzeugaussparungen einzusetzen, die kaum 0,01 mm Spielraum bieten, bedroht auch das Ziel der stets gleichen Produktqualität. „Hinzu kommt, dass die Arbeit insgesamt eher monoton ist, was es schwer macht, konzentriert zu bleiben“, berichtet Hans Kolb, Prozessingenieur bei der Geiger-Gruppe, zu der auch Reiter gehört. Ein weiterer Nachteil des manuellen Einlegeverfahrens ist, dass es immer wieder zu Abschabungen der Beschichtung kommt, was die Teile unbrauchbar macht.

Mit Vakuum, Vibration und Individualcode

Nachdem die benötigten Stückzahlen stetig stiegen, entschied sich das Spritzgussunternehmen dafür, diesen Prozess teilweise zu automatisieren. Eine geeignete Lösung dafür zu finden, erwies sich allerdings – trotz des allgemeinen, branchenübergreifenden Automatisierungstrends – als schwierig. Kolb berichtet: „Wir präsentierten verschiedenen Anbietern unsere Anforderungen, aber die meisten trauten ihrer Technik ein so feinmotorisches Handling nicht zu. Ein paar sahen sich auch die Abläufe in der Fertigung an, sagten dann aber ab.“ Weil man laut Kolb bei Geiger schon fast selbst nicht mehr an eine Lösung glaubte, testete man die Basistechnik mit einer der letzten, viel versprechenden Systeme eines der Anbieter. Dieser Testlauf war erfolgreich. Danach wurde die konkrete Anlage konzipiert, erinnert sich Kolb.

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