- Knickarm- statt Portalroboter: Nach diesem Grundsatz automatisiert die Weiss Kunststoffverarbeitung ihre neuen Spritzgießmaschinen und Montageeinrichtungen. Dabei kauft der Hersteller von anspruchsvollen Kunststoffkomponenten nur die Roboter-Hardware ein und übernimmt sämtliche Integrationsaufgaben selbst – einschließlich der Entwicklung und Fertigung der Greifer und der Integration der Sensorik und Messtechnik.
Spritzgießer integriert Roboter in Eigenregie
Bei der automatisierten Handhabung seiner hochwertigen Kunststoff-Bauteile entscheidet sich Weiss grundsätzlich für die Projektierung und Konstruktion im eigenen Hause: „Wir setzen seit mehr als zwanzig Jahren lineare Handhabungssysteme ein, die wir selbst an unsere Anforderungen anpassen", berichtet Robert Heller, verantwortlich für die Konstruktion der Automatisierungseinrichtungen.
Diese Linearsysteme sind schnell und einfach, aber nicht übermäßig flexibel. Der Wunsch nach zusätzlichen Achsen und Freiheitsgraden hatte zur Folge, dass sich Weiss nach einer anderen Lösung umsah. Dabei wollte man aber das Know-how der individuellen Adaptierung im eigenen Hause behalten. Heller: „Wir suchten nicht nach fertigen Lösungen, sondern nach einer Plattform, die wir universell nutzen können – von der Entnahme der Bauteile über unterschiedlichste Montageaufgaben bis zur Verpackung."
Nach umfangreicher Marktrecherche entschied sich Weiss für die Motoman-Knickarmroboter von Yaskawa. Ausschlaggebend war unter anderem die einfache Bedienung beim Einrichten sowie beim Programm- und Greiferwechsel. Die Komplexität der Programmier-Oberfläche hingegen war kein relevantes Kriterium, weil Weiss hier umfassendes Know-how vorzuweisen hat.
Heller: „Wir legen größten Wert darauf, dass wir die Programmierung selbst erledigen. Der Roboter muss sich an die Zykluszeiten der Maschine anpassen und deshalb mit der Maschinensteuerung kommunizieren. Auch in das CAQ-System für die Qualitätssicherung sind die Roboter eingebunden."
Die Greifelemente fertigt Weiss ebenfalls selbst. Das ist eine anspruchsvolle Aufgabe, da die Greifer mit integrierter Lasermesstechnik ausgestattet sind, die sowohl tief schwarze als auch transluzente Kunststoff-Komponenten erkennt. Die Sensorik prüft die soeben gefertigten Teile auf Vollständigkeit und stellt sicher, dass die Angussteile entfernt sind.
Zudem überprüft sie bei jedem Bauteil Kontur und Abmessungen. Desweiteren können die Sensoren während des Greifens erfassen, ob Ausstanzungen vorhanden sind und ob sich die montierten Rasthaken in der richtigen Position befinden.
Die ersten Knickarmroboter, die Weiss in Betrieb nahm, werden für Montageaufgaben eingesetzt. Sie prüfen zum Beispiel, ob bei Polyamid-Kettenspannern die montierten Clipsverbindungen vorhanden und funktionsfähig sind. Die „i.O.-Teile" werden in einem Tray abgelegt.
Der Roboter stapelt auch die vollen Trays auf einer Palette und stellt ein Leer-Tray bereit. Für diese verschiedenen Aufgaben benötigt er eine relativ große Reichweite und mehr Freiheitsgrade als die bisher eingesetzten Portalroboter bereitstellen können.
Auch bei der Entnahme von Teilen aus dem Werkzeug bieten Knickarmroboter aufgrund der Reichweite und Flexibilität Vorteile. Während der Portalroboter die Komponenten auf einem Förderband ablegte, wo sie manuell entnommen und verpackt wurden, kann der Roboter die Teile jetzt direkt in der Versandeinheit, z. B. in einer Gitterbox, ablegen. Die direkte Verbindung zur Maschinensteuerung und zur QS-Software schafft die Voraussetzung dafür, dass die Ausschussteile direkt aussortiert und separat abgelegt werden können.
Weiss Kunststoffverarbeitung GmbH & Co. KG www.weiss-kunststoff.de
