Des Greifers Kern

Für spezielle Aufgaben ist nicht immer ein Spezialgreifer erforderlich. Man kann einen solchen Greifer auch aus einem Baukasten „entnehmen“, jedenfalls wenn man den richtigen Baukasten nimmt, wie der Kunststoffteile-Hersteller Weiss Automotive.

Die Weiss Automotive GmbH, Appenweier, ist ein Systemanbieter für decklackierte Kunststoffbauteile im Klein- und Mittelserienbereich für die PKW- und die Nutzfahrzeugindustrie. Zur Automatisierung der modernen Spritzgießmaschine setzt Weiss Automotive einen Roboter ein, der mit Hilfe eines Spezialgreifers die Spitzgießteile sicher und verzugsfrei vom Kern der Spitzgießform zieht und zur weiteren Bearbeitung auf eine Förderanlage legt. Dieser Greifer besteht aus Standardkomponenten des Greifer-Baukastens von Bilsing Automation, Attendorn.

Zum Teilespektrum der Weiss Automotive, die im Spritzgießverfahren hergestellt werden, gehören unter anderem Stoßfänger, Schwellerverkleidungen, Innenträger und andere Teile zur Individualisierung von Serienfahrzeugen im Bereich von Klein-, Mittel- und Sonderserien. Im Angebot befinden sich Optik- und Aerodynamikpakete, Spoiler- und Body-Kits.

Optimalen Zug finden

Beliebt sind beispielsweise Schwellerverkleidungen. Diese Bauteile weisen, um den sicheren Halt am herausfahrenden Kern der Spritzgießform zu garantieren, gut ausgebildete Hinterschnitte aus. Für die automatisierte Teileentnahme stellte diese Konstruktionsweise hohe Ansprüche.

Zum Spritzgießen setzt Weiss Automotive eine „Engel Duo 4000“ mit einer Schließkraft von 4000 t ein. In einem Spritzgießzyklus werden jeweils zwei Schwellerverkleidungen auf einmal gefertigt. „Das heißt“, hebt Sascha Pfaff, Project Manager Plastic im Attendorner Unternehmen, hervor, „der Greifer hat die gefertigten, bis zu zwei Meter langen Kunststoffteile in einem Zyklus einzeln vom Kern zu trennen und auf ein Transportband zu legen. Entsprechend der Größe der Kunststoffteile ist auch der Greifer zwei Meter lang und 1,20 Meter breit.“ „Dieser spezielle Robotergreifer“, erläutert Sascha Pfaff weiter, „besteht aus zwei 40er Hauptrohren, die über Klemmblöcke mit 25er Rohren seitlich so verbunden sind, dass ein stabiler Rahmen entsteht. Die mechanische, medien- und steuerungstechnische Anbindung an den 6-achsigen Kuka-Roboter erfolgt über ein Schnellwechselsystem. Entsprechend der Handhabungsaufgabe haben wir den Greiferrahmen mit passenden Vakuumsaugern, Greifzangen, Sensoren und anderen Komponenten des Bilsing-Greiferbaukastens komplettiert.“

Nach der Fertigstellung der Schwellerverkleidungen öffnet sich die Spritzgießmaschine und schiebt die Kerne frei. Zuerst wird die Schwellerverkleidung aus der oberen Kavität gelöst. Dazu setzen zunächst die Vakuumsauger auf das Spritzgießteil auf. Im zweiten Schritt greifen sich die Zangen die Angussstege, um das Spritzgießteil aus dem Hinterschnitt herauszuziehen. Dabei muss mit der notwendigen Kraft in der richtigen Richtung gezogen werden. „Das war“, bekundet Sascha Pfaff, „eine knifflige Optimierungsaufgabe. Die optimale Zugrichtung haben wir dank der einfachen Einstellung der Schwenkarme recht schnell gefunden. Komplizierter war die Suche nach dem optimalen Maß des Anliftens des Spritzgießteils mit Hilfe der Angussstege. Bei dieser Prozedur nehmen die aufgesetzten Vakuumsauger die Gegenkraft auf. Das heißt, das Anliften der Angüsse übernimmt der Greifer und nicht der Roboter. Beim Ablösen der Hinterschnitte wird günstigerweise nicht der ganze Greifer belastet wird, sondern zuerst nur das obere Hauptrohr. Damit die für das Herauslösen aus der Form so wichtigen Angussstege nicht abgerissen werden, müssen tatsächlich alle Stege sicher gegriffen sein. Dazu wurde der Greifer mit entsprechenden Sensoren ausgestattet. Wenn das obere Spritzgießteil aus dem Hinterschnitt frei gezogen ist, setzt die Kraft des Roboters an, um jetzt vor allem mit Hilfe der Vakuumsauger das ganze Teil vom Kern abzuziehen. Dazu führt er unterschiedliche, exakt dosierte Bewegungen aus.“

Zwei Möglichkeiten für den Greiferwechsel

Wenn das obere Teil aus der Form genommen ist, schwenkt der Roboter den oberen Teil des Greifers so weit nach hinten, dass der untere Greiferteil das untere Spritzgießteil entnehmen kann. Die Prozedur ist die gleiche. Zuerst werden die Vakuumsauger auf das Spritzgießteil aufgesetzt. Anschließend greifen die Zangen die Angussstege und befreien das Teil aus dem Hinterschnitt. Wenn auch das untere Teil von Kern gelöst ist, fährt die Spritzgießform zurück in die Maschine, um das nächste Teil zu fertigen. Die beiden entnommenen Teile legt der Roboter auf die Förderstrecke. Sie führt die Teile zur Nachbearbeitung. Dazu gehören unter anderem das Entfernen der Angussstege sowie das Lackieren der Teile.

Werden auf der Spritzgießmaschine andere Teile gefahren, können sich Bilsing-Greifer schnell auf den Produktwechsel einstellen. Dazu gibt es zwei Möglichkeiten. Bei sehr ähnlichen Teilen lassen sich Greiferzangen, Vakuumsauger und Sensoren über schnell zu lösende Klemmblöcke problemlos an neue Konturen anpassen. Unterscheiden sich die Spritzgießteile stärker voneinander, lassen sich zweitens unterschiedlich konfigurierte Greifer problemlos wechseln. Da die Greifer mit Schnellkupplungen an den Roboter angedockt werden, können solche Wechsel sogar vollautomatisiert vollzogen werden.

www.bilsing-automation.de

www.weiss-automotive.de