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Artikel und Hintergründe zum Thema

Im Robotergriff

Hinterleuchtete Embleme sicher handhaben

Spritzgegossene, hinterleuchtete Bauteile stellen hohe Anforderungen an das automatische Handling am Werkzeug. Sehr hohe Oberflächengüten dürfen von Greifern nicht beeinträchtigt werden, auch nicht beim Abtrennen von Stegen und Laschen. Je nach geometrischer Komplexität der Spritzlinge sind entsprechend aufwendige Greiferkonstruktionen erforderlich.

Greifer zur Entnahme beim Spritzgießen für später hinterleuchtete Embleme; die Sichtfläche wird galvanisiert. © Piab

Hinterleuchtete Embleme sind aus der Außenwerbung und der Raumgestaltung längst nicht mehr wegzudenken. Dank neuer Möglichkeiten der LED-Beleuchtung und sinkender Kosten finden sie zunehmend Einzug in die Automobilindustrie, beispielsweise bei der Beleuchtung von Türgriffen oder im Rahmen von Merchandising. Gerade, verchromte Embleme mit LED Hintergrundbeleuchtung sollen die Wertigkeit der Marke wiederspiegeln. Das bedeutet auch, dass ihre Herstellung mit äußerster Sorgfalt erfolgen muss, was bei hohen Stückzahlen in der automatisierten Produktion Herausforderung bietet.

Die Basis der Embleme bilden in der Regel Spritzgießteile, die galvanisch verchromt werden. Dieser Prozess macht auch kleinste Verunreinigungen, Unregelmäßigkeiten und Kratzer der Oberflächen sehr gut sichtbar. Umso wichtiger ist es, dass die Spritzlinge so aus der Form zu entnehmen und die Angussstege so abzutrennen, dass weder die Oberseite beschädigt wird noch auch nur kleinste Reste der Angüsse stehen bleiben. Denn diese werden mit der LED-Hintergrundbeleuchtung als Schatten sichtbar.

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Piab entwickelt im Bereich Robotic Gripping entsprechende Robotergreifer und Angussabtrennvorrichtungen. Hier werden Abtrennvorrichtungen entwickelt, die Angüsse sowohl vor als auch nach dem Galvanikbad abtrennen.

In der Regel werden die Bauteile von einem Greifer aus der Spritzgießform entnommen. Bereits hier setzt man den Fokus darauf, die Sichtfläche des Bauteils so wenig wie möglich und nur mit geeigneten Komponenten zu berühren. Entsprechend greifen metallische Finger mit Gummiauflageflächen die Bauteile nur an der Unterseite. Greiffinger und Konturstücke halten die Bauteile. Dabei haben nur die Konturstücke, nicht aber die Greiffinger Kontakt mit der Sichtfläche. Dies soll dem Prozess mehr Stabilität verleihen und das Bauteil in der gewünschten Position fixieren. Zusätzlich können abdruck- und silikonfreie Saugnäpfe bei der Entnahme eingesetzt werden. Der Greifer, der das Bauteil aus der Form genommen hat, zentriert sich auf der Angussabtrennvorrichtung, auf der sich die Schneideinheiten befinden. Der Abtrennprozess startet entweder zeitgesteuert oder über Sensorerkennung, in der Regel mit einem Reflektionslichttaster.

Werden die Angussstege oder Galvanolaschen nach der Verchromung abgetrennt, und geschieht das Handling aufgrund geringer Stückzahlen manuell, liegen die Bauteile in einer Negativkontur-Aufnahme der Nicht-Sichtseite auf der Abtrennvorrichtung. Diese Konturaufnahmen werden im Lasersinterverfahren speziell für die Aufnahme des jeweiligen Bauteils hergestellt. Dieses Verfahren erlaubt besonders einfach und entsprechend kostengünstig die Abbildung komplexer Geometrien, die durch Fräsen zwar möglich aber in der Regel nicht ökonomisch umsetzbar sind. Die Konturaufnahmen werden zum zusätzlichen Schutz der empfindlichen Sichtflächen schwarz beflockt.

Aus Gewichtsgründen bestehen die Halterungen normalerweise aus einem lasergesinterten Kunststoff. Neue Entwicklungen bei Piab tragen zu weiterer Gewichtsreduzierung bei. Je geringer das Gewicht, desto kürzere Zykluszeiten können gefahren werden, was die Produktivität erhöht und damit die Stückkosten senkt. Alternativ ist der Einsatz eines kleineren Roboters denkbar, was erheblich zur Kostenreduzierung in der Produktion beitragen kann. In jedem Fall wird der Roboter geschont und damit sein Lebenszyklus verlängert, wenn der Greifer leichter ist, der mit den teils hohen Beschleunigungen durch den Raum bewegt wird.

Um die optimale Angussabtrennvorrichtung zu entwickeln, ist es hilfreich, wenn das zu handhabende Bauteil bereits vor der Angebotsphase zur Verfügung steht. Dann können verschiedene Anlagenaufbauten getestet und die Ergebnisse beurteilt werden. Häufig können daraufhin Standardkomponenten eingesetzt werden, die nicht nur direkt verfügbar, sondern meist auch günstiger sind, was sich auf die Gesamtkosten für die Anlage positiv auswirkt.

Je nach Spezifikation oder Anwendungsfall, wenn keine automatische Bestückung der Angussabtrennvorrichtung vorgesehen ist, wird die elektronische Hubsäule genutzt, die die Anpassung der Höhe an den jeweiligen Mitarbeiter ermöglicht und so zu einer ergonomischen Arbeitsplatzgestaltung beiträgt. Die Sicherheit des Mitarbeiters gewährleisten ein Lichtschutzgitter und die Einhausung. Eine SPS mit Touchscreen und Schaltern sorgt für eine einfache Bedienung.

hinterleuchtete, verchromte Embleme könnten künftig auch bei anderen Anwendungen wie hochwertigen Geräten der mobilen Kommunikations- und Unterhaltungselektronik eine wichtigere Rolle spielen. Hier gilt es, individuelle Angussabtrennvorrichtung zu entwickeln – unabhängig von der Stückzahl oder dem Automatisierungsgrad des Gesamtprozesses.

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