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Kollege Roboter bestückt Spritzgießwerkzeug mit „zarter Hand“

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Werkzeugbestückung war schwerer als gedacht

Die erste Hürde bestand aus der Vereinzelung der Kontaktstifte, um sie später gezielt greifen zu können. Dazu kam ein Vibrationsfördertopf mit einer umlaufenden Rinne zum Einsatz: Die Stifte werden durch die Schwingungen in die Rinne bewegt und wandern nach oben, um aufgereiht zu werden. Am Rinnenenende wartet ein Vakuumsauger, der den vordersten Kontakt in der Reihe aufnimmt und frei positioniert. Ein Roboterarm greift den Stift, ohne ihn zu beschädigen, und bewegt diesen zum bereit stehenden Wechselschieber.

Beim tatsächlichen Bestücken ergab sich das Problem, die Stifte auch präzise in die Werkzeugbohrung einzusetzen. Dazu wird der Schieber, ähnlich wie in der Spritzgussmaschine selbst, zunächst mithilfe von Kurzhubzylindern in der Roboterzelle zentriert und dann geklemmt, damit er nicht verrutscht. Darüber hinaus ist jeder Träger individuell codiert, sodass er vom System identifiziert werden kann. „Das ist notwendig, weil nicht alle Werkzeugschieber und die Bohrungen exakt im 0,001-mm-Bereich identisch hergestellt werden können“, erklärt Kolb. Damit der Roboter die entsprechenden Löcher findet, wird er auf jeden Schieber speziell eingelernt. Dadurch kann der Stift sofort richtig positioniert, eingeführt und nachgeschoben werden.

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Autonomie vereinfacht komplexen Prozess

Der gesamte Vorgang dauert für alle vier Kontaktstifte pro Schieber nur wenige Sekunden. Der voll bestückte Wechselschieber wird nach einer Sichtkontrolle in die Spritzgussmaschine eingelegt und das Umspritzen wird gestartet, während aus dem vorhergegangenen Schieber die fertigen Teile entnommen und geprüft werden. Der nun leere Träger wird danach wieder in die Roboterzelle geschoben und neu bestückt, wodurch sich ein nahtloser Kreislauf ergibt. Zeitlich versetzt erledigt die Anlage diese Aufgabe zusätzlich noch für einen zweiten Spritzguss-Arbeitsplatz auf der anderen Seite der Maschine.

Weil alle komplexen Prozesse im System vorprogrammiert sind und autonom ablaufen, fiel es dem Personal bei Reiter sehr leicht, sich an die Zusammenarbeit mit dem neuen Roboterkollegen zu gewöhnen. Alle Komponenten, wie Sensoren, Aktoren und Controller, kommunizieren über Profibus und gewährleisten, dass der Roboter den definierten Bewegungsschritten auch folgt. Der Prozess an sich wird dabei direkt durch das Einlegen oder Entnehmen der Schieber gesteuert: Ein grünes Licht zeigt an, dass ein Schieber auf einer Seite fertig bestückt ist. Der Werker kann ihn dann durch eine kleine Schiebetür in der Sicherheitseinhausung des Roboters entnehmen und einen leeren Schieber einsetzen.

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