[ 14.Okt 2009 | |One Comment ]
Fakuma

Arburg Ablaufsteuerung auf Kuka Roboter Bedienoberfläche integriert

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Foto: Arburg

Um höchste Qualität wirtschaftlich in Serie fertigen zu können, werden dem eigentlichen Spritzgießvorgang vor- und nachgelagerte Arbeitsschritte zunehmend in Fertigungszellen integriert. Manuelle Fehlerquellen werden auf diese Weise ausgeschlossen, am Ende der Produktion steht meist ein gebrauchsfertiger Artikel.


Um eine solche integrierte Herstellung umfassend umsetzen zu können, bedarf es hoher Fachkompetenz und flexibler Technik, die rund um den Spritzgießprozess integriert werden muss. Arburg hat mit der Umsetzung solch komplexer Projektanlagen immer wieder gezeigt, dass das Unternehmen im Turnkey-Sektor über ein fundiertes Know-how verfügt, das alle Kunden einfach nutzen können. Ein interessantes Beispiel für das, was in diesem Sektor aktuell möglich ist, wird auf der Fakuma in Friedrichshafen gezeigt.

Im Fokus dieser Anwendung aus dem Bereich Technischer Spritzguss steht neben dem Umspritzen von Einlegeteilen die Integration nachgeschalteter Montageschritte. Bei dem Exponat handelt sich um eine komplexe Fertigungszelle, die rund um eine Vertikalmaschine mit einem Sechs-Achs-Roboter aufgebaut ist. Zunächst werden Einlegeteile lagerichtig bereitgestellt und dann umspritzt, um nachgeordnet automatisch zu einem fertigen Produkt montiert zu werden. Der in die Fertigungszelle integrierte Sechs-Achs-Roboter übernimmt alle notwendigen Handhabungsaufgaben. Aufgrund der geringen Stellfläche der Vertikalmaschine und der hohen Freiheitsgrade des Roboters bietet die Projektanlage eine sehr hohe Flexibilität auf engstem Raum. Absolutes Highlight ist die Bedienung des Sechs-Achs-Roboters von Kuka, auf dessen Steuerung die bewährte Selogica-Bedienoberfläche implementiert wurde.

Die auf der Messe präsentierte Herstellung eines Spielzeug-Buggys steht stellvertretend für solche anspruchsvollen automatisierten Fertigungsvorgänge. Für die Umsetzung von Projektanlagen bietet Arburg als Generalunternehmer Dienstleistungen über die gesamte Wertschöpfungskette hinweg an.

Spielzeug-Buggy in 30 Sekunden

Auf einem hydraulischen vertikalen Allrounder 375 V mit 500 kN Schließkraft und einer Spritzeinheit 170 wird ein 25 Gramm schwerer Spielzeug-Buggy in einem Familien-Werkzeug gefertigt. Die Zykluszeit beträgt 30 Sekunden. Die Aufbereitung und Zuführung des Materials läuft über das kombinierte Trocknungs- und Fördergerät Thermolift. Der komplexe Greifer des Sechs-Achs-Roboters übernimmt sowohl das Einlegen der beiden Metallachsen als auch die Entnahme des Angusses und der Einzelteile sowie deren anschließende Montage. Innerhalb eines Spritzgießzyklus werden die Metallachsen mit Kunststoffrädern umspritzt sowie Dach und Chassis hergestellt. Danach entnimmt der Greifer die vier Einzelteile und setzt sie in einem weiteren Arbeitsschritt auf dem gegenüberliegenden Montagetisch zum fertigen Buggy zusammen, der abschließend über eine Rutsche bereitgestellt wird.

Integrierte Roboter-Steuerung

Trotz der immer komplexer werdenden Produktionsanlagen müssen Programmierung und Steuerung einfach und sicher bleiben. Diese Anforderung erfüllt die Selogica-Maschinensteuerung perfekt. Deshalb wurde der Ablaufeditor auch auf die Bedienoberfläche des Kuka-Sechs-Achs-Roboters implementiert. Das ermöglicht dem Maschineneinrichter, alle Bewegungen ohne fremde Hilfe in seiner gewohnten Spritzgießumgebung in Form der bewährten grafischen Ablaufprogrammierung zusammenzustellen. Mit hinterlegten Parameterseiten lassen sich alle ermittelten Positionswerte einfach, schnell und komfortabel eingeben. Die Vorteile dieser Lösung liegen auf der Hand: Die Programmierung auch komplexer Handhabungsvorgänge des Sechs-Achs-Roboters erfolgt nach den gleichen Prinzipien wie bei der Selogica-Maschinensteuerung. Damit sind auch keine speziellen Programmierkenntnisse für die Erstellung dieser Programme erforderlich. Die zusammen mit FPT, dem OEM-Integrator von Kuka-Robotern, entwickelte Bedienphilosophie führte bei den Anwendern der bisher realisierten Projekte zu einem äußerst positiven Feedback. Der Aufwand der Inbetriebnahmen konnte drastisch minimiert werden. Dies spart wertvolle Produktionszeit und erhöht die Akzeptanz bei den Einrichtern.

Der Sechs-Achs-Roboter und die Selogica-Steuerung kommunizieren über die Robot-Schnittstelle und eine zusätzliche Feldbus-Erweiterung. Durch diese erweiterte Echtzeitanbindung sind auch komplexe Eingriffe in das Spritzgießwerkzeug sehr einfach zu realisieren. Ebenso ist das Anfahren der Anlage nach einer Zyklusunterbrechung sehr einfach von der Maschinensteuerung aus möglich.

Weitere Vorteile der erweiterten Schnittstellenfunktionalität sind, dass nach der Erstellung des Robot-Programmablaufs alle weiteren Aktionen vom Allrounder aus über das Actionica-Bedienfeld gemanagt werden können. So können zum Beispiel der Antrieb ein- und ausgeschaltet, die Produktion gestartet und gestoppt, die Betriebsarten vorgewählt, Alarme quittiert und die Bedienberechtigung verwaltet werden.

Vertikaler Allrounder V – flexibel durch Freiraumsystem

Mit den Allroundern V stellt Arburg den Kunden eine vertikale Baureihe zur Verfügung, die für das Umspritzen von Einlegeteilen in idealer Weise geeignet ist. Die Vertikalmaschinen zeichnen sich durch ihr Freiraumsystem und die feste untere Werkzeugplatte aus. So lassen sich Einlegeteile besonders ergonomisch im Werkzeug platzieren und können beim Schließvorgang nicht verrutschen. Durch das Freiraumsystem und die niedrigen Tischhöhen eignen sich diese Allrounder sowohl für das manuelle als auch für das automatisierte Einlegen und Entnehmen von Spritzteilen, was mit der Buggy-Anwendung eindrucksvoll demonstriert wird.

Projektkompetenz ermöglicht Automatisierung

Aufgrund des weltweit steigenden Rationalisierungs- und Kostendrucks geht insbesondere in Hochlohnländern der Trend in Richtung Komplettlösungen, bei denen möglichst viele Arbeitsschritte integriert sind. Das Ziel sind abgeschlossene Fertigungsprozesse ohne weitere Nachbearbeitungsschritte.

Wesentliche Voraussetzung zur Realisierung komplexer Projektanlagen allerdings ist eine grundlegende Detailplanung, die eine einwandfreie Umsetzung aller Kundenvorgaben gewährleistet. Diese anspruchsvolle Aufgabe übernimmt die Arburg-Projektabteilung, die kundenspezifische Anlagen nicht nur konzipiert, sondern realisiert und auch in Betrieb nimmt. Mit Arburg als Generalunternehmer hat der Kunde damit nur einen zentralen Ansprechpartner für die komplette Anlagentechnik wie auch für den gesamten After-Sales-Service.

Da sich das Projektgeschäft zunehmend internationalisiert, sind auch in den Niederlassungen entsprechende Experten vor Ort, die eng mit der Projektabteilung in Loßburg zusammenarbeiten.



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Der Autor


Herausgeber von Kunststoffreport.de Gelernter Verfahrensmechaniker für Kunststoff- & Kautschuktechnik. Nach seiner Lehre als Verfahrensmechaniker für Kunststoff und Kautschuktechnik startete er neben seiner Arbeit an der Abendschule sein Technisches Abitur, dass er im Februar 2010 erfolgreich beendete. Seit Sommer 2010 studiert er Kunststofftechnik.

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Leserkommentare: 1 Kommentare

  1. [...] Einen weiteren Clou landete der Spritzgußmaschinenbauer im Jahr 2009. Arburg implementierte den Selogica- Ablaufeditor auf die Bedienoberfläche des Kuka-Sechs-Achs-Roboters. Das ermöglicht dem Maschineneinrichter, alle Bewegungen ohne fremde Hilfe in seiner gewohnten Spritzgießumgebung in Form der bewährten grafischen Ablaufprogrammierung zusammenzustellen. (Kunststoffreport berichtete). [...]

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