Automatische Kaschieranlagen

Drehdurchführung am Roboter für mehr Flexibilität beim Kleben

Kleine Baugruppe mit großer Wirkung im Automatisierungsprojekt: Eine Drehdurchführung mit integriertem Werkzeugwechsler ermöglicht dem Roboter an einer Kaschieranlage das freie Drehen der sechsten Achse, ohne das Schlauchpaket zu beanspruchen.

Greifer mit Drehdurchführung und integriertem Werkzeugwechsler.

Der Einsatz mehrachsiger Robotersysteme sorgt für mehr Flexibilität und eröffnet dadurch neue Möglichkeiten bei der Automatisierung von Applikationen. Im Gegensatz zu anderen Systemen kann ein Roboter mehrere Aufgaben übernehmen. Um diese Flexibilität voll ausschöpfen zu können, ist es in vielen Fällen erforderlich, dass der Roboter einen Werkzeugwechsel durchführen kann und bei komplexen Aufgaben alle Achsen möglichst flexibel einsetzen kann. Auch der Frimo-Standort im oberbayrischen Freilassing setzt daher auf 6-Achs-Robter bei der Automatisierung ihrer Kaschieranlage. Rund 230 Mitarbeiter entwickeln und bauen hier Anlagen und Werkzeuge für das Thermoformen, Kaschieren und Umbugen von Kunststoffkomponenten, beispielsweise für Tür- und Innenraumverkleidungen von Autos.

Hohe Präzision und Flexibilität

Für einen italienischen Tier 1-Zulieferer hat Frimo eine Kaschier- und Umbuganlage mit einem ABB-Roboter des Typs IRB 2600 Roboter automatisiert, um Türinnenraumverkleidungen zu produzieren. Doch zunächst legt ein Bediener manuell die Trägerteile am Bedienplatz der Maschine ein und fixiert das Dekor mit Hilfe von Vakuumschlitzen. Ein Schwenkarm bringt nun Trägerteil und Dekor in das Innere der Anlage, wo der Prozess stattfindet. Der Roboter greift mit einem speziell von Frimo konstruierten Greifer das Trägerteil und transportiert es zur Baugruppe für den Kleberauftrag. Dort wird der Kleber in einem Beutelschmelzgerät erhitzt und über Schläuche in Richtung Klebersprühkopf gefördert. Der Roboter fährt unterhalb des Klebersprühkopfs die Kontur des Trägerteils ab, während der Kleber aufgetragen wird.

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Hier kommt der Vorteil der Drehdurchführung von Robot System Pro (RSP) zum Tragen. Das gleichmäßige und genaue Auftragen des Klebers ist eine Herausforderung und entscheidend für einen erfolgreichen Prozess. Dank der Drehdurchführung kann die sechste Achse des Roboters komplett frei bewegt werden. Dies ermöglicht ein sauberes Abfahren der Trägerkonturen, ohne dabei das Schlauchpaket des Roboters mitzubewegen. Dies liegt eng am Roboterarm an und überträgt die Medien mit der Drehdurchführung an den Greifer an der sechsten Achse. Die Drehdurchführung ist laut Hersteller RSP eine patentierte Neuentwicklung und basiert auf einem bürstenlosen Übertragungssystem und wirkungsvoller Schirmung. So können nicht nur analoge Signale in hoher Qualität übertragen werden, sondern auf Wunsch auch IP-Protokolle im CAT6e-Standard.

Ist der Kleber auf dem Trägerteil aufgetragen, geht es über eine Flash-Strahler-Heizung, wo der Kleber zwischen 105 und 120 Grad Celsius aktiviert wird, in Richtung Press- und Umbugstation. Hier presst der Roboter das Trägerteil auf das bereits wartende Dekor. Während des Pressens fahren die Umbugschieber in die Arbeitsposition, um das überstehende Dekormaterial auf der Trägerrückseite zu fixieren. Das fertige Bauteil legt der Roboter anschließend auf ein Förderband, um es aus der Anlage zu transportieren.

Wiederholgenauigkeit beim Werkzeugwechsel

Dabei spielt es dank dem integrierten RSP Werkzeugwechsler für den Roboter keine Rolle, ob es sich um eine linke oder rechte Tür handelt. Beide können auf der gleichen Anlage gefertigt werden. Hierfür muss lediglich das Press- und Umbugwerkzeug manuell getauscht werden. Der Roboter wechselt dann automatisch den Greifer. Bei dem von RSP entwickelten und patentierten Verschlussverfahren Trueconnect wird der Werkzeugwechsler über ein Kugelsystem angedockt. Die Kugeln zentrieren die zugehörige Werkzeugplatte automatisch in speziell eingearbeitete Kavitäten. So werden hohe Wiederholgenauigkeit und Zuverlässigkeit bei minimalen Verschleißerscheinungen realisiert. Dies garantiert laut Unternehmen lange Lebensdauer. Darüber hinaus ermögliche das Trueconnect-Verfahren den Anwendern eine Kraftmomentaufnahme, die nahezu doppelt so hoch ist wie bei herkömmlichen Systemen.

Vor Einsatz der RSP-Lösung setzte Frimo eine Kabelführung mit Rückzugsystem ein. Nun kommt der Prozess mit erheblich weniger Kabelbewegung aus. Das vereinfache das Programmieren und schone das Schlauchpaket, das jetzt näher am Roboterarm geführt wird und sich nicht mehr aufwickeln kann. Zudem bleibt dank der kompakten Bauweise der Drehdurchführung mit integriertem Werkzeugwechsler der Masseschwerpunkt nahe am Roboterflansch.

Fakuma 2017, Halle A1, Stand 1334

Der Beitrag basiert auf einem Manuskript von Bernd Scheu, Robot System Products

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