Automobilzulieferer Coko fertigt vier Strukturteile und zwölf Sichtteile für eine Lkw-Fahrerkabine auf einer vollautomatisierten Spritzgießanlage.

Dominick Sudeck (links), Global Process Management, und Sascha Böning, Industrial Engineering, vor dem komplexen Handlingsystem der Fertigungszelle. Im Vordergrund: spritzfrische Bauteile auf dem Förderband.

Coko fertigt verschiedene Automobilbauteile auf einer Turnkey-Anlage

Automatisierungszellen

Automatisierungstechnik

Spritzgießen

Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Automatisierungskomponenten

Inserttechnik

Montagetechnik

Industrieroboter

Multiaxialroboter für die Kunststoffverarbeitung

Handling, Handhabungstechnik

Industrieroboter klein

Montageeinrichtungen

KFZ-Zulieferer

Dienstleistungen

Sechzehn auf einen Streich

Acht Unternehmen wurden am ersten Tag der K-Messe mit dem TecPart-Innovationspreis 2022 ausgezeichnet, eines davon doppelt und ein weiteres sogar dreifach.

Auf der K 2022 verleiht der GKV/TecPart elf Mal seinen Innovationspreis

Doriat, Clemens, Dr.

Schaumspritzgießen

Mehrkomponenten-Spritzgießen

Spritzgießwerkzeuge

Kunststoffverarbeitung: Maschinen und Komponenten

Werkzeuge für die Kunststoffverarbeitung

Warmformen / Thermoformen

Spritzgießsimulation

Software

Simulation

Elastomer-Spritzgießen

Montagelinien

Montage

Montage-Spritzgießen

Ultraschallschweißen

Verbindungstechnik Verfahren

Thermisches Fügeverfahren

Dreidimensionale Puzzles

Das Projektziel war klar: Eine hoch automatisierte Anlage muss mehrere dezentral arbeitende bedienergeführte Maschinen ersetzen, um Gehäuse für einen Unterdrucksensor mit drei eingelegten Pins fehlerfrei und schneller als bisher in Großserie herstellen zu können. Als Partner auf dem Weg zu mehr Produktionseffizienz hat der Kunststoffverarbeiter Goerlich den Maschinenhersteller Arburg erkoren

Alle vorgeschalteten Prozessschritte sind auf engstem Raum integriert: Nach dem Ausstanzen der Pins (rechts) stellt ein Scara-Roboter diese auf einer Ladeplatte lagerichtig bereit (links), damit das Robot-System Multilift V 24 Pins übernehmen und ins Werkzeug einlegen kann

Turnkey-Anlage ersetzt bei Goerlich zwei Maschinen mit vertikaler Schließeinheit

Linearroboter für die Kunststoffverarbeitung

Hybrid-Spritzgießen (Metall / Kunststoff)

Ein-Maschinen-Strategie mit  Automationsplus

Auf der K 2022 wird die Sepro Group mehrere Beispiele zur interaktiven Automatisierung des Spritzgießens präsentieren und den Besuchern die Möglichkeit geben, die technologischen Konzepte der Zukunft selbst praktisch auszuprobieren.

Die vollautomatisierte Zelle am Sepro-Messestand. Über einen großen Bildschirm können Besucher die Produktionsdaten in Echtzeit verfolgen.

Steuerungen (Hardware und Software)

Messe K-Kunststoffmesse

kunststoffe-international.com

kunststoffe.de

Modulare Steuerungssoftware

Die Herstellung funktionaler Bedienblenden in einem einstufigen Spritzgießprozess macht die Produktion auch für Verarbeiter in Westeuropa attraktiv.

In die Bedienblende sind sogenannte Verschwinde- bzw. Dead-Front-Effekte integriert.

Hinterspritzen funktionalisierter PET-Folien

Kapazitive Sensoren

Messtechnik

Sensoren / Messwertaufnehmer

Folientechnik (IMD, IML, FIM, u.a.)

HMI, Bedienelemente, Displays

Elektronik

Kfz-Elektronik

Bedienoberflächen mit „Wisch und weg“

Zahoransky liefert Anlagen und Spritzgießwerkzeuge für die Herstellung von bruchsicheren Primärverpackungen für Medikamente. Drei Anwendungsbeispiele.

Das doppelte Schnellwechselsystem für Pipettenspitzen ermöglicht ein schnelles Wiederanfahren der Produktion nach kurzen Wartungsunterbrechungen.

Kunststoff statt Glas: Für mehr Freiheit im Design und Sicherheit im Umgang

Medizintechnik

Medizinprodukte

Pharmazeutische Primärverpackungen ohne Bruchgefahr

Das Zusammenspiel zwischen physischer und virtueller Prozesskette ermöglicht die vollautomatische Herstellung von FKV-Metall-Hybridbauteilen im Minutentakt.

Die Virtualisierung bietet großes Potenzial, komplexe Fertigungsprozesse für hybride Bauteile besser zu verstehen und Entwicklungszeiten zu verkürzen.

Von der Simulation zur seriengerechten Herstellung von Hybridbauteilen

Leichtbau

Organobleche (gewebeverstärkte Thermoplast-Halbzeuge)

Halbzeuge und Zwischenprodukte

Kunststoff-Halbzeuge

Mit automatisierter Prozesskette und digitalem Zwilling

Unter neuem Namen und dem Dach der indischen Vasantha-Gruppe blüht der vormalige KTW-Werkzeugbau in Waidhofen auf.

Im VTW-Technikum werden bis dato die Werkzeuge abgemustert. Zukünftig soll es auch Kundenanlagen für Anfahrserien aufnehmen.

Werkzeugbauer VTW und die großen Pläne der Vasantha-Gruppe

Werkzeug- und Formenbau

Werkzeug-, Formen- und Modellbau

Fertigungsautomation

Wie Phönix aus der Asche

Hochwertige Robotsysteme zeichnen sich durch effiziente Motoren und gewichtsoptimierte Achsen aus. Die Auswahl der verwendeten Materialien richtet sich nach dem Einsatzzweck und den Hublängen der Entnahmeroboter.

Die Robotsteuerung R9 zeigt hier eine mit ihr verbundene Arbeitszelle an

Nützliche Standardfunktionen der Wittmann-Robotsteuerung

Digitaler Zwilling

Mit fliegendem Start zur kürzesten Entnahmezeit

Shibaura Machine zeigt auf der K 2022 seine Neuheiten aus dem Produktprogramm von Industrierobotern und Spritzgießmaschinen. Unterstützt wird das Unternehmen dabei von TM Robotics, dem europäischen Distributor des japanischen Herstellers.

In einer Fertigungszelle wird ein Stylus-Stift mit Halterung und Etui für Tablets produziert.

Sechsachser bedient drei vollelektrische Maschinen

Ein Roboter bedient zwei Spritzgießmaschinen, die mit einander zugewandten Rückseiten aufgestellt sind und 2K-Gehäuseteile eines Bohrschraubers im Verbund herstellen.

Zwei Spritzgießmaschinen, mit einander zugewandten Rückseiten aufgestellt, sind mit einem Roboter automatisiert.

Eine „doppelköpfige“ Spritzgießzelle in Mexiko produziert Griffschalen für Bohrschrauber

Spritzgießmaschinen

2K-Projekt: umgesetzt

Stäubli Robotics beginnt das Jahr 2021 unter neuer Führung. Christophe Coulongeat übernimmt die Robotics-Sparte von Gerald Vogt, der zum 1. Januar 2021 neuer Geschäftsführer der Stäubli Gruppe wird.

Mit Wirkung zum 1. Januar 2021 wurde Christophe Coulongeat zum neuen Leiter des Geschäftsbereichs Robotics ernannt

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Personen

Betriebstechnik für Kunststoffverarbeitung (Peripherie)

Roboter

Maschinenbau

Neue Leitung für Geschäftsbereich Robotics bei Stäubli

Die Wittmann Gruppe verzeichnete im 2. Halbjahr 2020 eine mehr als positive Geschäftsentwicklung. Dieser Trend setzt sich auch 2021 fort und ermöglicht weiteren Investitionen des Unternehmens.

Seit Januar 2021 firmiert die Wittmann Kunststoffgeräte GmbH in Wien unter Wittmann Technology GmbH.

Spritzgießmaschinen, allgemein

Unternehmen

Wittmann blickt mit Optimismus in die Zukunft

Wie das Spritzgießunternehmen Hauff die Herstellung von Oberkorbrollen für Spülmaschinen automatisiert hat.

Ein KR Quantec entnimmt simultan zum Spritzzyklus die Oberkorbrollen aus dem unteren Teil des Würfels und setzt sie in die Steckbuchsen in der oberen Hälfte ein, um die fertigen Teile danach zu entnehmen.

Autonome Produktion von der Maschine bis zur Palette

Handhabungsroboter

Elektrohaushaltsgeräte, Weiße Ware

Elektrotechnik, Elektronik

Palettierroboter

Im Doppelpass mit dem Zauberwürfel

Die Chance für einen solchen Neustart kommt vermutlich nicht oft. Nach einem Insolvenzfall wird ein klassischer Spritzgießbetrieb unter neuer Führung zu einem Hightech-Fertigungsunternehmen und Baugruppenhersteller umgebaut, der seine Produkte just in sequence ans Band seiner Kunden liefert. Einige Beispiele aus der Weiße-Ware-Welt zeigen, wie ausgefeilt die Prozesstechnik dabei heute ist. Als strategischen Partner hat sich EKT den Heißkanalhersteller Synventive ins Boot geholt. 

Eifler Kunststoff-Technik ist spezialisiert auf die funktionale Anwendung eigenentwickelter Prozesse in der Spritzgießfertigung 

Normalien und Heißkanaltechnik

Professioneller Hang zur Komplexität 

Flexibles Produktionskonzept vereint hohe Artikelvarianz mit Automatisierung

Anfang 2021 kam bei Phoenix Contact die Frage auf: Wie kann man rüstzeitoptimiert eine hohe Artikelvarianz umsetzen? Und dabei den Anspruch erfüllen, ausschließlich einwandfreie Teile zu erzeugen, die ohne Nacharbeit direkt aus der Anlage kommen – auch ohne 100-Prozent-Prüfung? Die Antwort: mit einer vollautomatisierten Anlage und wechselbaren Werkzeugkassetten.

Spritzgießzelle vereint hohe Artikelvarianz mit automatisiertem Produktwechsel

Phoenix Contact, ein deutsches Familienunternehmen mit über 20 000 Mitarbeitenden und Sitz in Blomberg, bezeichnet sich als Weltmarktführer und Innovationstreiber für Elektrifizierung, Vernetzung und Automatisierung einer smarten Welt. Entsprechend ambitioniert waren die Pläne, mit einer neuen Turnkey-Anlage 159 Varianten eines Produkts (Titelbild) herzustellen. Es handelt sich dabei um Grundleisten mit unterschiedlichen Teilungen und Polzahlen, die in der Geräteanschlusstechnik zum Einsatz kommen. Die Bauteile mit Flanschgeometrie, die durch Umspritzen metallischer Buchsen mit Innengewinde hergestellt werden, bilden insgesamt fünf verschiedene Produktfamilien. Die neue Anlage sollte „eine hohe Artikelvarianz mit Automatisierung unter einen Hut bringen“, umreißt Bernd Laumann, Gruppenleiter Injection Moulding Projects PCC der Business Area DC (Device Connectors), die Grundidee. Auch die Vorgaben aus dem Lastenheft hatten es in sich: Die vollautomatisierte Anlage sollte im Vergleich zur Bestandsanlage eine um 20 % kürzere Zykluszeit über alle Teilevarianten erreichen – neben der kundenseits ebenfalls erwarteten hohen Reproduzierbarkeit, Genauigkeit und Effizienz.

Laumann kennt die ausgesprochen hohen Ansprüche der Kunden, insbesondere aus Japan und dem asiatischen Raum. Somit fiel im Auswahlprozess die Entscheidung für eine Kooperation mit Arburg und die Konzeption einer Turnkey-Lösung rund um eine elektrische Spritzgießmaschine Allrounder 470 A mit Robot-System Multilift V.

Mit dem neuen Maschinen-Werkzeugkonzept werden die Zykluszeitanforderungen nicht nur erfüllt, sondern weit übertroffen. Die Buchsen werden mit einem Automationsmodul (Lieferant: Hörmle GmbH) vereinzelt und zugeführt. Ein Knickarmroboter (Typ: Kuka Agilus) mit direkter Datensatzanbindung übernimmt die Metalleinleger aus dem Fördertopf bzw. aus der Bahnstellung und setzt sie an den vorgegebenen Positionen auf einer Übergabeplatte ab (Bild 1). Übergabeplatten und Greifer passen zu den entsprechenden Werkzeugkassetten, die – je nach Größe der zu fertigenden Bauteile – über ein, zwei oder vier Kavitäten verfügen. Diejenigen Platten und Greifer, die gerade nicht im Einsatz sind, werden auf zwei Wagen gelagert, die zum besseren Wechsel an die Anlage gefahren werden können (Bild 2).

Der vertikal eingreifende Handlingroboter (Multilift V) nimmt die Buchsen von der Übergabeplatte auf und legt sie düsenseitig ins Werkzeug ein. Gleichzeitig entnimmt der Greifer auf der Gegenseite Anguss und Spritzteile (Bild 3). Der Anguss wird anschließend über eine Rutsche in eine Angussmühle abgeworfen. Hier werden die Angüsse regranuliert und dem Produktionsprozess wieder zugeführt. Es folgt zur Qualitätssicherung eine induktive Buchsenprüfung, ehe die Teile kavitäten- bzw. formnestgetrennt in entsprechende Transportbehälter abgeworfen werden.

Verarbeitet werden zwei flammgeschützte Materialien, ein PA66 und ein PBT-GF. Um eine exakte Teilefüllung zu gewährleisten und so die Qualität der Formteile sicherzustellen, wird der Prozess von Werkzeuginnendruck-Sensoren überwacht. Sonderprogramme ermöglichen im Rahmen des Anfahrprozesses zusätzlich das Fertigen von Kunststoffteilen ohne Buchsen, um den Spritzgießprozess zu optimieren.

Mindestens einmal pro Tag werden die Werkzeugkassetten gewechselt, denn es sind häufig kleinere Serien zu fertigen. Die Kassetten mit identischen Außenmaßen beinhalten Werkzeugeinsätze, die sich in Zahl und Art der Kavitäten unterscheiden und in ein und dieselbe Stammform eingesetzt werden. Dieser Kassettenwechsel ist mit wenigen Handgriffen im geschlossenen Werkzeug möglich. Optimiert auf einen schnellen Werkzeug- und Greiferwechsel an Maschine und Robot-System, erfolgt der Austausch in weniger als der Hälfte der bisherigen Rüstzeit. Das Schnellrüst-Werkzeugkonzept ist im eigenen Werkzeugbau von Phoenix Contact entstanden. Auch das Anfahren nach dem Umrüsten geht ohne Zeitverlust, denn der Prozessdatensatz ist für jede Artikelvariante in der Maschinensteuerung hinterlegt.

Der Endabnahmetermin der Anlage fand nach nur 15 Monaten Entwicklungszeit statt, in der sich die Verantwortlichen ausschließlich per Videokonferenzen austauschen konnten. „Mit Arburg besteht eine lange Partnerschaft, wir wissen, was wir einfordern können“, beschreibt Bernd Laumann die Zusammenarbeit. „Da haben wir eine gute fachliche Ebene gefunden.“ Carsten Vogt, Projektierung Turnkey und zuständiger Projektingenieur bei Arburg, kann dieses Kompliment nur zurückgeben: „Von Beginn an hat man uns seitens Phoenix Contact sehr gute Daten zur Verfügung gestellt, sodass wir die Anlage punktgenau konzipieren und trotz der hohen Komplexität relativ schnell realisieren konnten.“ Eine weitere Turnkey-Anlage ist bereits bei Arburg beauftragt und in Bau.

Phoenix Contact GmbH & Co. KG  

https://www.phoenixcontact.de

ARBURG GmbH + Co KG  

https://www.arburg.com

Ausgabenartikel KU02-23

Mit dem neuen Maschinen-Werkzeugkonzept lassen sich 159 Produktvarianten fertigen.

Bild 3. Stationen der automatisierten Fertigung: Entnahme der Spritzteile und Einlegen der Buchsen ins Werkzeugs (links), daneben der Blick von oben auf den Kuka-Bestückungsroboter und das Multilift Robot-System in Aktion. 

Bild 1. Ein Knickarmroboter übernimmt die Buchsen und setzt sie auf der Übergabeplatte ab. 

Bild 2. Auf zwei Wagen stehen die Übergabeplatten und die passenden Greifer bereit, um schnell umrüsten zu können.

Hauptartikel

Die Phoenix Contact GmbH & Co. KG ist ein Familienunternehmen mit Stammsitz in Blomberg. Zur Unternehmensgruppe gehören über 20 000 Mitarbeiter und mehr als 100 internationale Gesellschaften und Beteiligungen. Die Produkte von Phoenix Contact werden überall dort eingesetzt, wo Prozesse automatisch ablaufen müssen und wo Strom- oder Datenflüsse verbunden, verteilt und gesteuert werden. Zum Beispiel in industriellen Produktionsanlagen, im Bereich der erneuerbaren Energien, in der Infrastruktur oder bei komplexen Geräteanschlüssen. Das 1923 gegründete Unternehmen erzielte zuletzt (2021) einen Umsatz von 2,97 Mrd. EUR.

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Andreas Armbruster ist Abteilungsleiter Automation & Turnkey Solutions der Arburg GmbH + Co KG, Loßburg.

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