Gedanklich und in der Wertzuschreibung bilden Verpackungsartikel und High-Tech-Bauteile oft Gegensätze. Außer man betrachtet gebrauchte Verpackungen als wertvolle Rohstoffe. KraussMaffei zeigt auf der K 2019 ein Konzept für einen geschlossenen Materialkreislauf und macht die Kunststoffverarbeitung nachhaltig.

KraussMaffei demonstriert den Kreislauf vom Produkt über das Upcycling zum neuen Produkt

Spritzgießen

Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Smart Factory

Energieeffizienz

Messe K-Kunststoffmesse

kunststoffe.de

Steuern, Regeln

Software

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

Digitale Transformation

Wirtschaft

Innovationen und neue Technologie

Laserbeschriftung

Oberflächentechnik

Laserbearbeitungen

Rückverfolgbarkeit, Traceability

Qualitätsmanagement

Handling, Handhabungstechnik

Automatisierungstechnik

Nachhaltigkeit

Umweltmanagement

Zerkleinerungsmaschinen

Kunststoffverarbeitung: Maschinen und Komponenten

Greifer für die Kunststofftechnik

Spritzgießmaschinen

Kunststoff-Rezyklat

Kunststoff Werkstoffe

Compoundieren

Kunststoff-Aufbereitung

Heute Verpackung, morgen Rohstoff

Der Markt für Outdoor-Ausrüstung ist hart umkämpft. Morakniv gehört zu den erfolgreichen Spielern in diesem Feld. Für die Fertigung von Outdoor-Messern setzt das schwedische Traditionsunternehmen auf Prozessintegration und Automatisierung. Engel hat als Generalunternehmer eine Fertigungszelle mit vier Spritzgießmaschinen konzipiert, die das Vorgängersystem um Längen schlägt. 

Morakniv steigert mit einer hochintegrierten Spritzgießzelle die Produktivität 

Mehrkomponenten-Spritzgießen

Industrieroboter

Geschliffenes Gesamtkonzept 

Hohe Produktivität und Systemintegration, intuitive und einfache Bedienung, präzise Positionierung und flexible Einsatzmöglichkeiten, so lauten nur einige der Anforderungen an die Hersteller von Automationssystemen. Die Anbieter erweitern daher ihre Produktpalette beständig weiter und entwickeln intelligente und vernetzte Automationslösungen für individuelle Bedürfnisse. 

Automationstechnik flexibel auf die Prozesse abstimmen 

Automatisierungskomponenten

Steuerungen (Hardware und Software)

Greifer

Industrie 4.0

Montagetechnik

(Fast) alles im Griff 

Die Leoni AG aus Nürnberg ist als renommierter Anbieter von Drähten, optischen Fasern, Kabeln und Kabelsystemen weltweit tätig. Ein Tochterunternehmen der Firmengruppe, die Leoni Bordnetz-Systeme GmbH, fertigt mit einer flexiblen Spritzgießanlage von Arburg hochautomatisiert vier unterschiedliche Gehäuseteile für Sicherungsboxen im Auto. Die Herausforderung dabei: Je Zyklus müssen bis zu 40 Einlegeteile prozesssicher verarbeitet werden. 

Leoni stellt vier Gehäusevarianten mit einer flexiblen Turnkey-Anlage her 

Hybrid-Spritzgießen (Metall / Kunststoff)

Hybridtechnik

KFZ-Zulieferer

Zuverlässiger Verbindungsaufbau 

In unserer September-Ausgabe rückt die Fakuma 2018 in den Fokus. Wir bieten Ihnen unter anderem verschiedene Vorberichte zur Messe im PDF-Format kostenfrei zum Herunterladen und Lesen an. 

Fachartikel aus Heft 9/2018 gratis herunterladen 

Werkzeuge für die Kunststoffverarbeitung

Systemperipherie

Messtechnik

Das kostenlose Dutzend  

Die 5K-Zahnbürste wird in einer Taktzeit von gut 1,5 s produziert, das Carbon-Dach in 10 min ¿ in dieser Spanne bewegt sich die Kunststoffverarbeitung. Über einen längeren Zeitraum hatten wir die Chance, Produktionsstätten mit sehr unterschiedlichen Anforderungen und Organisationsstrukturen zu besuchen und zu analysieren. Untermauert durch Interviews mit Endanwendern, Integratoren und Innovationsführern aus der Kunststoffszene zeigt sich, was bei einem "State of the Future"-Projekt wichtig ist und wie sich zusätzliche Potenziale innerhalb der Wertschöpfungskette heben lassen. Vernetzt, intelligent, flexibel und dennoch hoch wirtschaftlich. 

Lückenlose Intralogistik nimmt Schlüsselrolle ein ¿ nicht nur bei individualisierten Produkten 

Additive Fertigung

Montagelinien

Transfereinheiten

Sensoren / Messwertaufnehmer

Logistik

Logistiksysteme

Intelligente Fabriken für  Produkte von morgen 

Die Branche ist kleinteilig und innovativ. Doch die eigene Expertise zu zeigen, ist nicht gerade die Stärke eines Werkzeugmachers. Zudem hat er häufig nicht mehr die Chance, sich mit seinem eigentlichen Kunden abzustimmen, da zwischen ihm und dem OEM zunehmend der Verarbeiter als Kommunikationspartner geschaltet ist. In diesem Dreiecksverhältnis muss sich der Werkzeugmacher zurechtfinden. Prof. Thomas Seul und Fabian Diehr haben erfolgreiche Akteure der Branche besucht, um unterschiedliche Wege durch das Dickicht aus Kunden- und Lieferantenbeziehungen einerseits sowie Hightech-Anforderungen andererseits aufzuspüren. 

Eine Reise durch die Branchenlandschaft des Werkzeug- und Formenbaus 

Spritzgießwerkzeuge

Reinraumsysteme / -technik

Innovationsmanagement

Qualitätssicherung

Werkzeug- und Formenbau

Trends folgen oder setzen? 

Stanzteile und Buchsen aufnehmen, 15 filigrane Metallteile in ein Formnest einlegen, Spritzgussteile aus der Kavität entnehmen und den Anguss entfernen: Dieses komplexe Aufgabenspektrum übernehmen vier Stäubli-Roboter in einer hochautomatisierten Fertigungszelle, die alle 36 Sekunden vier Gehäuse für Ölstandsensoren produziert. 

Scara-Roboter von Stäubli bei der Produktion von Ölstandsensoren 

Inserttechnik

Handhabungsroboter

Stanzen, Spritzgießen und Montieren  in einer Zelle 

In der Automatisierungstechnik sind Faktoren wie die Massebeschleunigung oder das zu manipulierende Gewicht wichtige Faktoren für die Effizienz der Produktionsabläufe. Nun hat Gekutec ein Greifer-Bauteilsystem aus einem mit 65 % Glasfasern verstärkten Polyamid entwickelt, das durch seine Leichtbauweise ein höheres Eigengewicht des jeweils gehandhabten Bauteils ermöglichen und den mechanischen Verschleiß des Roboters reduzieren soll. Als erste Komponente der neuen Serie Polymerlightline kommt eine Halteaufnahme in den Abmaßen 200 x 200 mm auf den Markt, die im Vergleich zur gängigen Aluminiumvariante 500 g leichter ist. Mit ihrer Bauhöhe von 35 mm kann sie auch in Werkzeugen eingesetzt werden, bei denen der Öffnungsweg sehr gering ist. 

Handling-Bauteilsystem Polymerlightline aus technischem Kunststoff 

Leichte Greifer ohne Carbonfaser 

Die Dal Maschio SRL, Salzano/Italien, hat sich auf individualisierte Automationslösungen für das In-Mold Labeling spezialisiert. Das Unternehmen bringt zwei Anwendungen mit hoher Gestaltungsfreiheit mit nach Düsseldorf. Bei der einen erlaubt es die Integration eines 9-‧achsigen Seitenentnahmeroboters (Bild) in die Fertigungszelle, in einer Station zwei unterschiedlich geformte Etiketten anzubringen – in diesem Fall eine am Verpackungsbehälter und eine am Deckel. 

Dal Maschio auf der K 2019 

Neun Achsen für zwei Label 

Die Sepro Group, La Roche Sur Yon/Frankreich, präsentiert neben drei-, fünf- und sechsachsigen Robotern in zwei Automationszellen auch kollaborative Einheiten (Cobots). Diese gründen auf einer kürzlich angekündigten Partnerschaft mit Universal Robots, einem dänischen Hersteller von kollaborierenden Leichtbaurobo‧tern . In einer der beiden Zellen wird auf einer Spritzgießmaschine von Sumitomo (SHI) Demag ein technisches Bauteil hergestellt, das ein Roboter des Typs SDR Speed 7 aus dem Werkzeug entnimmt. Dieses Modell ist eine schnellere Version des dreiachsigen Linear‧roboters S5-25 und in der Lage, die Einlege- und Entnahmevorgänge im Werkzeugraum in unter 1 s auszuführen (Bild). 

Sepro auf der K 2019 

Kollaborative Roboter im Einsatz 

Dank der Neuentwicklung der Waldorf Technik GmbH, Engen, können künftig Hersteller von Einmalspritzen die Zylinder im Digitaldruckverfahren inline bedrucken. Da die Druck‧daten direkt vom Computer an den Drucker geschickt werden, ist eine hohe Flexibilität gewährleistet. Bei Loswechseln ist kein Umbau oder Wechsel des Druckkopfs nötig – damit wird auch bei niedrigen Losgrößen eine hohe Gestaltungsfreiheit erreicht. Die Drucklösung wird zusammen mit der Hapa AG realisiert, die das kompakte Digitaldruckmodul redcube zum Einsatz bringt. 

Waldorf Technik auf der K 2019 

Bedrucken

Inline-Digitaldruck für Spritzenzylinder 

Zum 30-jährigen Jubiläum der Star Automation Europe SpA, Venedig/Italien, wird der Roboterhersteller das neue Modell ZPX-1000 zum ersten Mal der Öffentlichkeit präsentieren (Bild). Der neue Linearroboter zeichnet sich nach Herstellerangaben durch hohe Verfahrgeschwindigkeiten aus, die durch die gewichtsoptimierte, karbonfaserverstärkte Vertikalachse erreicht werden. Das Handlingsystem wird in Kombination mit der ebenfalls neuen Steuerung Stec-620A auf einer Spritzgießmaschine des japanischen Partnerunternehmens Toshiba präsentiert. Die Steuerung lässt sich aufgrund des überarbeiteten Betriebssystems umstandslos in das Bedienpanel der Spritzgießmaschine integrieren, was den Mitarbeitern in der Produktion die Bedienung sehr erleichtert. 

Star Automation auf der K 2019 

Vertikalachse in Leichtbauweise 

Während Automatisierung aus dem Spritzgießprozess nicht mehr wegzudenken ist, besteht noch Nachholbedarf bei der Produktion der häufig großformatigen Bauteile aus expandiertem Polystyrol (EPS). Die Hirsch Maschinenbau GmbH, Glanegg/Österreich, hat sich daher als Tochter der Hirsch Servo Gruppe, deren Kerngeschäft EPS ist, auf die Produktion von Vorschäumern, Formteilautomaten inklusive Formwerkzeugen, Blockformen und Schneidstraßen spezialisiert. 

Hirsch Maschinenbau auf der K 2019 

Automatisierte Stapelung für EPS-Formteile 

Die Rico Elastomere Projecting GmbH, Thalheim/Österreich, ist Spezialist für die Herstellung und das Handling von Silikonbauteilen im Klein- und Kleinstmaßstab in Werkzeugen bis zu 160 Kavitäten mit Nadelverschlusssystem. Dabei produziert der Werkzeugbauer in der eigenen Spritzerei Silikon- und Mehrkomponententeile mit selbst entwickelten Automatisierungskonzepten und setzt immer mehr auf die aktive Teileentnahme. 

Rico Elastomere auf der K 2019 

Elastomer-Spritzgießen

Kontrolliertes Handling für Silikon-Leichtgewichte 

Neue Kinematik für mehr Effizienz  und Verfügbarkeit

Der pic A ist der erste pneumatische Angusspicker, der mit einem Schwenkarm arbeitet

Neben maßgeschneiderten Automatisierungslösungen verzeichnen auch standardisierte Roboter weltweit eine verstärkte Nachfrage. In vielen Automatisierungsprojekten tragen sie dazu bei, eine hohe Leistung mit einer hohen Wirtschaftlichkeit zu vereinen. Mit dem neuen pneumatischen Angusspicker pic A steht dem Markt auch für das Trennen und Separieren von Angüssen sowie das einfache Entnehmen kleiner Spritzgussteile eine flexible und kompakte Lösung zur Verfügung.

Neben maßgeschneiderten Automatisierungslösungen verzeichnen auch standardisierte Roboter weltweit eine verstärkte Nachfrage. Mit dem neuen pneumatischen Angusspicker pic A steht dem Markt auch für das Trennen und Separieren von Angüssen sowie das einfache Entnehmen kleiner Spritzgussteile eine flexible und kompakte Lösung zur Verfügung.

Bei seiner Premiere auf der K 2019 ist das Robotermodell pic A angetreten, zwei Rekorde auf einmal zu brechen. Die Engel Austria GmbH, Schwertberg/Österreich, gab als Ziel der Neuentwicklung aus, den langlebigsten und kompaktesten Angusspicker am Markt zu platzieren. Was die Kompaktheit betrifft, gibt es bereits erste Rückmeldungen aus dem Markt. Trodat, internationaler Hersteller anspruchsvoller Stempelprodukte mit Stammsitz in Wels/Österreich, hat viel Erfahrung mit Handlinggeräten von Engel. Die Spritzgießmaschinen im Werk sind mit Angusspickern des Typs ER-USP ausgerüstet. Im Herbst letzten Jahres wurde ein erster Angusspicker vom neuen Typ pic A (Bild 1) gekauft.

„Der sehr kompakte Aufbau mit der innovativen Kinematik bringt uns einen deutlichen Vorteil“, berichtet Thomas Dobritzhofer, Leiter Instandhaltung und Facility der Trodat Produktions GmbH in Wels. „Wir können den Roboterarm komplett einklappen und müssen auf diese Weise den Angusspicker für den Werkzeugwechsel nicht mehr ausschwenken. Das beschleunigt das Rüsten unserer Maschinen deutlich.“ Sukzessive werden bei Trodat nun die früheren Angusspicker durch die neue Generation pic A ersetzt.

Schnelle und einfachere Rüstprozesse tragen dazu bei, die Verfügbarkeit der Spritzgießmaschinen – ein zentraler Wirtschaftlichkeits- und Wettbewerbsfaktor – zu erhöhen. Befindet sich der Schwenkarm in der sogenannten Parkposition, gibt der pic A den vollständigen Werkzeugeinbauraum frei, wofür herkömmliche Angusspicker mit starrer X-Achse demontiert oder verschoben werden müssen (Bild 2).

Im Segment der pneumatischen Angusspicker ist der pic A der erste Roboter, der mit einem Schwenkarm arbeitet. Erst diese neuartige Kinematik macht es möglich, sämtliche Störkonturen zu eliminieren. „Dabei war der Schwenkarm für diesen Robotertyp zunächst gar nicht vorgesehen“, berichtet Gerald Huber, der im Engel-Roboterwerk in Dietach für die Konstruktion des neuen Angusspickers verantwortlich war. Der Weg zum Ziel führte den Entwickler über verschiedene Konstruktionskonzepte (Titelbild).

Evaluiert wurde zum Beispiel eine Linearkinematik, die hinter die feststehende Werkzeugaufspannplatte hätte ausweichen können. Dieses Konzept wurde verworfen, weil viele Anwendungen diesen Raum für Peripheriesysteme oder zusätzliche Spritzeinheiten benötigen. Ideengeber für den Schwenkarm waren schließlich die Roboter des Typs e-pic. Auch dieser servoelektrische Angusspicker von Engel erzielt dank Schwenkarm-Kinematik einen sehr kompakten Aufbau.

Wie bei den servoelektrischen Modellen übernimmt der Schwenkarm des pneumatischen Roboters die Bewegung in X-Richtung und ersetzt damit die starre X-Achse (Bild 3). Was ungewohnt aussieht, erweist sich in der Bedienung als sehr einfach. Denn die Dreieckskinematik wandelt die vertikale Antriebsbewegung in eine horizontale, lineare Entformbewegung um, sodass sich die Einrichter und Anlagenbediener nicht umstellen müssen.

Da die starre X-Achse entfällt, agiert der pic A auch im laufenden Betrieb besonders platzsparend. Die Schwenkbewegung läuft auch in engen Werkzeugen sicher und präzise ab. Der Entformhub lässt sich bis zu einem Maximalhub von 400 mm stufenlos einstellen, was Angusspicker mit herkömmlicher Kinematik nicht leisten können. Neu ist außerdem, dass sich das Y-Achsmodul mit wenigen Handgriffen verstellen lässt. Der Drehbereich der A-Achse kann zwischen 0 und 90° flexibel an die jeweiligen Erfordernisse angepasst werden (Bild 4).

Damit der pic A eine lange Nutzungsdauer erreicht, ist er mit einer sehr robusten Mechanik ausgerüstet. Der Entformhub wird besonders torsionssteif ausgeführt, und zusätzlich dämpfen einstellbare Gleitleisten den Stoß.

Das maximale Manipulationsgewicht am Ende der Y-Achse liegt bei 1 kg. Um größere Angüsse drehen und abwerfen zu können, lässt sich optional eine B-Drehachse zwischen den Y-Arm und den Angussgreifer setzen. Insgesamt können damit – je nach Übernahmekopf – sowohl Angüsse als auch kleine Spritzgussteile mit einem Gewicht bis zu 0,5 kg manipuliert werden.

Einheitliche Bedienlogik über  die gesamte Zelle

Beim Einsatz auf einer Engel-Spritzgießmaschine ist die Steuerung des pic A ebenso wie die Steuerungen aller anderen Engel-Roboter in die Steuerung CC300 der Spritzgießmaschine integriert. Der größte Nutzen für den Anwender liegt darin, dass sich Maschine und Angusspicker über das Maschinendisplay zentral und einheitlich bedienen lassen. Die einheitliche Bedienlogik reduziert den Trainingsaufwand für die neue Robotergeneration, was zusätzlich die Gesamteffizienz steigert.

In dieser integrierten Lösung wird der Angusspicker über die Spritzgießmaschine mit Strom versorgt. Er lässt sich sehr einfach mittels „Plug & Play“ in Betrieb nehmen, denn auch die mechanische Anbindung kommt in dieser Lösung aus einem Guss. Der Abwurfschacht ist kompakt in die Spritzgießmaschinen integriert und Teil der CE-Sicherheitszertifizierung (Bild 5). Da das Vorgängermodell ER-USP und der pic A denselben Abwurfschacht und dieselbe Schnittstelle nutzen, können bestehende Spritzgießzellen sehr einfach mit dem neuen Modell umgerüstet werden. Der Angusspicker ist mit allen Engel-Spritzgießmaschinen ab der Steuerungsgeneration CC200 kompatibel.

Strenge Normen erfüllt  für ein Plus an Sicherheit

Auch als pneumatischer Angusspicker erfüllt der pic A die strenge Roboternorm EN ISO 10218 nach Performance-Level d/ Kategorie 3 und ist bereits durchgängig für die zweikanalige Abschaltung ausgeführt. Der Entformhub kann mit nur einer Hand einfach und sicher eingestellt werden. Dazu wird der Druck im Einrichtbetrieb automatisch verringert. Der Einrichtbetrieb wird aktiviert, sobald der Schiebeschutz der Spritzgießmaschine beziehungsweise die Tür der Schutzumwehrung geöffnet wird.

Vom Abtrennen und Separieren von Angüssen über die Produktentnahme und -ablage bis zum hochintegrierten, verketteten Fertigungsprozess entwickelt die Engel Austria GmbH individuelle Automatisierungskonzepte für viele sehr unterschiedliche Spritzgießanwendungen. Ein durchgängiges Roboterportfolio und eine hohe Sonderautomatisierungskompetenz bilden dafür die Basis. Denn nur so lassen sich passgenaue Lösungen entwickeln, die die Anforderungen an Qualität, Effizienz und Wirtschaftlichkeit erfüllen, ohne zusätzliche ungenutzte Funktionen vorzuhalten.

Engel Austria GmbH  

https://www.engelglobal.com

Trodat GmbH  

https://www.trodat.net

Engel Austria GmbH Automation 

Ausgabenartikel

Bild 5. Der Abwurfschacht für die Ablage der Angüsse wurde sehr kompakt in die Spritzgießmaschinen integriert

Der Entwicklungsprozess läuft vom Vorgängermodell ER-USP (links) über mehrere Konzeptstudien bis zum Schwenkarmdesign (rechts) des  heutigen pic A

Bild 1. Der Schwenkarm ersetzt die starre X-Achse. Der kompakte Aufbau mit der neuartigen Kinematik bringt dem Anwender deutliche Vorteile

Bild 2. In der Parkposition ist der Schwenkarm vollständig eingeklappt. Auf diese Weise muss der pic A zum Rüsten der Spritzgießmaschine nicht demontiert werden

Bild 3. Die Dreieckskinematik wandelt die vertikale Antriebsbewegung in eine horizontale, lineare Entformbewegung um

Bild 4. Um die Angüsse abzuwerfen, dreht die Achse um 90° zur Seite 

Name - Hauptartikel_Engel

DI Dr. Gerhard Dimmler ist Bereichsleiter Forschung und Entwicklung Produkte der Engel Austria GmbH in Schwertberg/Österreich; <a href="mailto:gerhard.dimmler@engel.at">gerhard.dimmler@engel.at</a>

DI Robert Dutzler ist tätig in der Entwicklung Robotermechanik bei Engel in Dietach/Österreich, <a href="mailto:robert.dutzler@engel.at">robert.dutzler@engel.at</a>

DI Wolfgang Höglinger ist Entwicklungsleiter Roboter bei Engel in Dietach; <a href="mailto:wolfgang.hoeglinger@engel.at">wolfgang.hoeglinger@engel.at</a>

Deborah Lidauer, <a href="http://M.Sc">M.Sc</a>. ist Produktmanagerin Automatisierungstechnik bei Engel in Schwertberg; <a href="mailto:deborah.lidauer@engel.at">deborah.lidauer@engel.at</a>