Sprtzgießautomatisierung

Mehrfachkinematik unterstützt Etagen-Spritzguss

Schnelle Mechanik und Elektronische Integration. Mit der parallelen Herstellung linker und rechter Türinnenverkleidungen im Spritzguss wurde erstmals ein neues Steuerungskonzept für die Mehrfachkinematik realisiert. Ziele sind verkürzte Zykluszeiten bei hoher Präzision.

Im Doppelpack entstehen in einem Etagenwerkzeug gleichzeitig Türverkleidungen für jeweils eine linke und rechte Tür. (Bild: Kraussmaffei)

Links und rechts in einem Schuss: Am Standort Crock in Thüringen produziert der Automobilzulieferer Arkal Automotive parallel zwei Türseitenverkleidungen auf einer Spritzgießmaschine des Typs MX 1600-12000 von Kraussmaffei. Möglich wird dies durch den Einsatz eines Etagenwerkzeugs. Das Besondere dabei: Zwei Linearroboter LRX, mechanisch auf einer Achse gekoppelt und zentral über eine Steuerung bedienbar, dienen der schnellen und sicheren Bauteilentnahme und -ablage. In Summe sorgen sie, so der Hersteller, für kurze Zykluszeiten bei hoher Präzision.

Zwei Bauteile in einem Schuss
Hohe Präzision und kurze Zykluszeiten waren eine Grundvoraussetzung bei der Auslegung der passenden Spritzgießmaschine. Verarbeitet werden sollte ein 30 Prozent glasfaserverstärktes Polypropylen. Eine weitere Anforderung: Auf der Spritzgießmaschine sollten zwei Seitenverkleidungen für die linke und rechte Vorder- beziehungsweise Hintertür für einen Tier 1 Supplier produziert werden. Mit dieser Kombination aus Spritgießtechnik und Automation mit Twinroboter seien die Zykluszeiten deutlich verkürzt worden. Heute fertige Arkal pro Woche rund 3600 Türseitenverkleidungen im 3-Schicht-Betrieb, für vorne und hinten im Wechsel.

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Auf einer MX 1600 von Kraussmaffei fertigt Arkal im thüringischen Crock zeitgleich linke und rechte Türseitenverkleidungen für einen großen OEM. (Bild: Kraussmaffei)

Für eine schnelle Produktion sorge die von Kraussmaffei entwickelte hydromechanische Zweiplattenschließeinheit in einer Maschine der Baureihe MX. Bei den bei Arkal im Einsatz befindlichen großen Etagenwerkzeugen überzeuge vor allem die Plattenparallelität der Maschine: Die Werkzeuge werden nicht beschädigt und damit geschont. Über einen langen Zeitraum sollen sich qualitativ hochwertige Bauteile herstellen lassen. Zudem sorge die Maschine dafür, dass die großen Etagenwerkzeuge nicht kippen. Das passende Etagen-Werkzeug wurde speziell für diese Anwendung konzipiert. Es verfügt über eine fliegende Platte und Werkzeugkühlung.

Komplexe Automationslösung
Besondere Herausforderungen stellten die komplexe Automation der Bauteilentnahme und -ablage. Arkal entschied sich für die Lösung mit einem LRX-Twinroboters mit dem Steuerungskonzept Mehrfachkinematik. Die kombinierten Linearroboter mit Mehrfachkinematik seien hinsichtlich Langlebigkeit, Flexibilität und Komfort überzeugend gewesen. Die beiden auf einer gemeinsamen Z-Achse angeordneten Linearroboter LRX 350 entnehmen die Bauteile parallel, führen sie zur Bauteilablage und legen sie dort ab. Diese Ausführung Twinz sei prädestiniert für die Übergabe von Bauteilen (Handshake) bei schneller Bauteilentnahme und Stapelvorgängen. Darüber hinaus biete die Konfiguration deutliche Platz- und Zeitersparnisse bei Automationen mit überlappenden Bewegungsbereichen.

Die zwei Linearroboter LRX, mechanisch auf einer Achse gekoppelt und zentral über eine Steuerung bedienbar, sorgen für eine schnelle und sichere Bauteilentnahme und -ablage. (Bild: Kraussmaffei)

Bedienkomfort durch eine zentrale Steuerung
Dieser Robotertyp war in dieser Form eine Premiere: Erstmalig wurden zwei mechanisch gekoppelte X-/Y-Achsen auf einer Z-Roboterachse mit einem neuen Steuerungskonzept zusammengebracht. So lassen sich beide Linearroboter ebenso wie die MX 1600 über die zentrale Steuerung MC6 programmieren und steuern. Das biete einen deutlichen Komfortgewinn in der Bedienung der komplexen Anlage. Die Programmierung der Roboter geschieht über den gemeinsamen Programmeditor. Programmbefehle und Programmparameter können so leicht dem einzelnen Roboter zugewiesen werden. Ein gemeinsames Koordinatensystem für alle Achsen vereinfacht die roboterspezifische Steuerung in den einzelnen Betriebsarten.

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