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

Turnkey-Anlage ersetzt bei Goerlich zwei Maschinen mit vertikaler Schließeinheit

Automatisierungszellen

Automatisierungstechnik

Spritzgießen

Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Spritzgießwerkzeuge

Kunststoffverarbeitung: Maschinen und Komponenten

Werkzeuge für die Kunststoffverarbeitung

Linearroboter für die Kunststoffverarbeitung

Handling, Handhabungstechnik

Hybrid-Spritzgießen (Metall / Kunststoff)

Ein-Maschinen-Strategie mit  Automationsplus

Als Spritzgieß-Komplettanbieter nutzt die Wittmann Gruppe die Fakuma auch, um ihre Neuheiten aus dem Bereich Automatisierung vorzustellen.

Messe Fakuma

kunststoffe.de

Zuwachs bei mehreren Roboter-Baureihen

Die K 2019 in Düsseldorf wurde ihrem Anspruch, die Leitmesse für Kunststofftechnik zu sein, wieder einmal gerecht. Zumindest im Bereich Spritzgießen gab es Weltneuheiten – wenn man genau hingesehen hat.

Spritzgießtrends auf der K 2019

Schaumspritzgießen

Smart Factory

Energieeffizienz

Mikrospritzgießen

Messe K-Kunststoffmesse

Mehrkomponenten-Spritzgießen

Spritzgießmaschinen, allgemein

Spritzgießmaschinen

Fließpressen

Handling, Handhabungstechnik für die spanende Fertigung

Spritzgieß-Sonderverfahren

Spritzgießsimulation

Software

Simulation

Elastomer-Spritzgießen

Industrie 4.0 für die Kunststoffverarbeitung

Industrie 4.0

Montage-Spritzgießen

Knickarmroboter

Montagetechnik

Industrieroboter

Co-Injektion (Barriere-/Sandwich-Spritzgießen)

Ressourcenmanagement

Produktion

Mit digitaler Assistenz  zur technischen Exzellenz

Als besonders zuverlässiges Messverfahren für die Qualitätskontrolle spiegelnder Oberflächen gilt die phasenmessende Deflektometrie. Isra Vision hat mit der Sensorfamilie SpecGage3D das Verfahren perfektioniert.

Oberflächeninspektion

Messtechnik

Form- / Oberflächenmesstechnik

Inspektionssysteme

Fertigungsautomation

Bildverarbeitung

Inspektion, Analyse und Sortierung von Rohmaterial

Qualitätssicherung

Qualitätssicherung Kunststoff

Qualitätskontrolle glänzender Oberflächen

Mit der Herstellung von Demoteilen für Pkw-Türmodule im sogenannten organomelt-Verfahren unternimmt Engel im Bereich des thermoplastbasierten Composite-Leichtbaus den nächsten Schritt in Richtung Großserie. Die Fertigungszelle ist die weltweit erste, die drei unterschiedlich dicke Organobleche mittels IR-Strahlung aufheizt, umformt und im selben Prozessschritt im Spritzgießverfahren eine hochwertige Sichtoberfläche ausformt.

Thermoplastische Composites mit höchster Effizienz lastgerecht fertigen

Verbundwerkstoffe / Werkstoffverbunde

Kunststoff Werkstoffe

UD-Tapes

Verstärkungsstoffe

Organobleche (gewebeverstärkte Thermoplast-Halbzeuge)

Halbzeuge und Zwischenprodukte

Kunststoff-Halbzeuge

Wie dünn darf’s denn sein?

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.

Nützliche Standardfunktionen der Wittmann-Robotsteuerung

Steuerungen (Hardware und Software)

Multiaxialroboter für die Kunststoffverarbeitung

Digitaler Zwilling

Mit fliegendem Start zur kürzesten Entnahmezeit

Stimmen Spritzgießmaschine und Roboter ihre Bewegungsabläufe aufeinander ab, verkürzt dies in vielen Anwendungen die Zykluszeit. iQ motion control von Engel ermöglicht jetzt einen sicheren Frühstart, kombiniert mit einer vollautomatisch optimierten Bahnplanung. Das Assistenzsystem gehört ab Oktober 2021 zur Standardausrüstung aller neuen Linearroboter des Typs Engel viper.

iQ motion control lässt Spritzgießmaschine und Roboter weiter zusammenwachsen

Produktionszelle mit fließenden Bewegungen

Hohe Ansprüche an Qualität und Zuverlässigkeit sowie Leidenschaft fürs Detail bei der Lösung hochkomplexer Aufgaben – diese Vorzüge waren gefragt bei der Entwicklung eines Fertigungskonzepts für Getriebedeckel von Frontwischeranlagen und beim Bau der entsprechenden Produktionsanlage. Basis dafür war die enge Zusammenarbeit zwischen der Söhnergruppe und dem Hochleistungsanlagenbauer Hekuma. 

7,5 Sekunden pro Teil, zwei Millionen Stück pro Jahr – Vorzeigeprojekt für eine Hochleistungsanlage in der Spritzgießfertigung 

Montageeinrichtungen

Elektrische / Magnetische Messtechnik

Optische Mess- und Prüftechnik

Dichtheitsprüfsysteme, Lecksuchsysteme

Die Aufgabe, Komplexität zu beherrschen 

Wer sich auf der Fakuma umsah, konnte Automatisierungslösungen für jeden Geldbeutel und Komplexitätsgrad der Anwendung entdecken. Und auch die Vorboten von Industrie 4.0 wurden wieder gesichtet. 

Die Fakuma 2017 bot zahlreiche Lösungen für die flexibel automatisierte Produktion 

Automatisierungskomponenten

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

Inserttechnik

Handhabungsroboter

Von variantenreich bis hocheffizient 

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 

Hybridtechnik

KFZ-Zulieferer

Zuverlässiger Verbindungsaufbau 

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.

Betriebstechnik für Kunststoffverarbeitung (Peripherie)

Unternehmen

Wittmann blickt mit Optimismus in die Zukunft

Sepro bringt mehrere drei-, fünf- und sechsachsige Roboter für medizinische und pharmazeutische Anwendungen auf den Markt.

Medizintechnik

Reinraumsysteme / -technik

Vorstoß ins Reinraumsegment

Kunststoffmaterialien sind auch wegen ihrer Fähigkeit, elektrischen Strom zu isolieren, ideal für Anwendungen in der Elektroindustrie. Für die Herstellung von Steckverbindern verarbeitet Harting flüssigkristalline Polymere (LCP). Die Verarbeitung von LCP erfordert Heißkanalsysteme, die einen homogenen Wärmehaushalt garantieren.

Steckverbindungen für industrielle Lebensadern: Hightech-Spritzgießfertigung bei Harting

Polymere, flüssigkristalline

Thermoplaste

Heißkanalsysteme

Komponenten für die Kunststoffverarbeitung

Stanzen

Verfahren für die spanlose Fertigung

Schneiden

Steckverbinder

Elektromechanik

Gut balancierte Heißkanaltechnik  für die LCP-Verarbeitung

Der Leichtbau gewinnt besonders im Automobilbau zunehmend an Bedeutung und ist Thema in zahlreichen Forschungsprojekten. Welch hohes Potenzial das Faser-Direkt-Compoundieren von Arburg hierfür bietet, zeigt das Verbundprojekt MoPaHyb – Modulare Produktionsanlagen für Hybridbauteile.

MoPaHyb-Projekt: Leichtbauverfahren FDC in Kombination mit Spritzpressen

Kohlenstofffasern / -matten

Faserverarbeitung

Pressen von Kunststoffen

Faserverbundwerkstoffe

Andere Werkstoffe

Langglasfaserverarbeitung im großen Stil

Seitdem direkte persönliche Kontakte pandemiebedingt nur noch eingeschränkt möglich sind, erfahren digitale Plattformen zur Unterstützung des Vertriebs eine in der Investitionsgüterindustrie bisher eher ungekannte Wertschätzung. Wittmann hat dazu nun ein flexibles interaktives Tool vorgestellt.

Wittmann setzt im Kundenkontakt zusätzlich auf digitale Lösungen

Gasinjektionstechnik

Digitale Transformation

Wirtschaft

Innovationen und neue Technologie

Gas- / Wasserinjektionsanlagen

Wir schalten mal kurz rüber

NP Germany: Außergewöhnliche Anlage für Automobilbauteile

Beeindruckender geht es kaum: Die Turnkey-Anlage von NP Germany rund um eine vertikale Arburg-Spritzgießmaschine nimmt ein Viertel der Produktionshalle ein. Während des Betriebs tanzen sechs Robot-Systeme Ballett, um ein Pumpenlaufrad für eine Pkw-Kühlflüssigkeitspumpe eines internationalen Automobilzulieferers herzustellen – ein nicht alltägliches Ausmaß an vollautomatisierter Fertigung.

Mehrere Jahre seines Arbeitslebens als Ingenieur habe er in das Projekt gesteckt, sagt Benedikt Niglis, Head of Project der NP Germany GmbH in Brilon. Und das Ergebnis könne sich sehen lassen, fügt er voller Überzeugung hinzu. Produziert wird ein Pumpenlaufrad für eine Pkw-Kühlflüssigkeitspumpe mit einer hohen Leistung. Damit können z. B. Fahrzeugkomponenten wie Batteriepakete von Hybridfahrzeugen gekühlt werden.

Eine Prämisse für die dafür konzipierte Turnkey-Anlage (Titelbild) war, möglichst alle Arbeitsschritte bis zum fertigen Endprodukt bei einer gleichzeitig hohen Autonomie durch Puffer zu automatisieren. Zur hohen Flexibilität der Anlage gehört aber auch, Bearbeitungsschritte manuell fahren und die beiden Bereiche Spritzgießen und Ultraschallschweißen entkoppeln zu können, damit Störungen in der Schweißzelle nicht zu einer Unterbrechung des Spritzgießzyklus führen.

NP Germany, 1851 gegründet und seit 2012 Mitglied der Clayens NP Group, und Arburg haben sich für die Integration einer vertikalen Spritzgießmaschine des Typs Allrounder 1500 T entschieden, weil die vertikale Arbeitsweise der Maschine gewährleistet, dass die verschiedenen Einlegeartikel positionsgenau im Werkzeug eingesetzt bleiben. Eine große Rolle spielt außerdem die Zykluszeit. Im Vergleich zum Horizontalkonzept konnte diese um über 6 s verkürzt werden. Trotz der verschiedenen Einlegeartikel kann durch den elektrischen Zwei-Stationen-Drehtisch, auf dem sich zwei identische Auswerferseiten mit jeweils vier Kavitäten befinden, wertvolle Zeit gespart werden, weil das Bestücken synchron zum Spritzgießzyklus abläuft.

Die vertikale Maschine ist die erste dieser Art, die bei NP Germany in den Produktionsprozess integriert wurde. Anfängliche Bedenken aufgrund der komplexen Handhabungsvorgänge konnten durch die Arbeit mit der Maschinensteuerung Selogica, deren Bedienoberfläche auch auf die Steuerung der drei im Prozess beteiligten Kuka-Sechsachsroboter implementiert wurde, schnell entkräftet werden. Die Ramp-up-Phase ist für die zweite Jahreshälfte 2021 vorgesehen.

Auf der Anlage entstehen zwei Versionen des Pumpenlaufrads aus PPS mit 40 % Glasfaseranteil. Diese unterscheiden sich durch die Länge der integrierten Magnete und Stanzpakete. Auf diese Weise wird das Produkt in zwei Leistungsklassen unterteilt. Für jede Version stehen zwei Heißkanal-Werkzeuge mit Nadelverschlussdüsen bereit. In jede der vier Kavitäten werden vor dem eigentlichen Zyklusbeginn auf der freien Drehtischseite eine Lagerbuchse und ein Rotorpaket eingelegt, in die zuvor jeweils sechs Magnete automatisch eingepresst wurden. Eine Besonderheit ist die Auswerferseite der Drei-Platten-Werkzeuge: Dort befinden sich neben den mechanischen Schiebern auch Auswerfer, die nach dem Schließen des Werkzeugs genutzt werden, um die Rotorpakete über einen Kernzug exakt zu positionieren.

Filigrane Taschen werden mit hoher Einspritzgeschwindigkeit durchströmt

Ein Sechsachsroboter entnimmt die Zulieferteile von einem Ladungsträger auf einem Trayserver und übergibt sie, bereits lagerichtig positioniert, in eine Vorwärmstation. Danach holt ein lineares Robot-System (Multilift V 30) die Rotorpakete aus der Aufheizstation ab (Bild 1). Zuvor wurden die Lagerbuchsen als Schüttgut aufgenommen. Am Zyklusende entnimmt der dreiachsige Roboter zuerst die Spritzteile vom Rundtisch und bestückt anschließend die Kavitäten mit den Einlegeteilen, die im nächsten Zyklus umspritzt werden. Da die Stanzpakete sehr filigrane Taschen aufweisen, durch die das Material fließen muss, um den unteren Deckel zu füllen, bedarf es dazu einer hohen Einspritzgeschwindigkeit. Nach dem Spritzgießprozess entnimmt das zweite Handlinggerät die Angussspinne.

Die entnommenen Bauteile werden an eine Kameraprüfstation übergeben, die die Oberseite auf Spritzfehler kontrolliert. Nun übernimmt der zweite Sechsachser die Teile und führt sie zu einer weiteren Kamerastation, um auch die Unterseite zu prüfen (Bild 2). Anschließend werden die vier Pumpenlaufräder auf einem Doppelschiebetisch abgelegt und verlassen die Anlage in Richtung Schweißzelle. Dort entnimmt der dritte Kuka-Roboter sie vom Doppelschiebetisch, ehe er Deckel abholt, die als Schüttgut über einen Rütteltopf bereitgestellt werden.

Die Deckel werden vor dem Abholen durch den Sechsachsroboter von einem dritten linearen Handlinggerät lagerichtig in Schweißposition gedreht. Bevor die Spritzteile an die Schweißstation übergeben werden (Bild 3), erfolgt die Entnahme der Fertigteile. Anschließend bestückt der Sechsachser die Schweißstation erneut und verpackt die Fertigteile auf einem Ladungsträger, der ebenfalls durch einen Trayserver bereitgestellt wird. Diese gehen dann direkt zum Kunden.

Neben der Tatsache, dass der Maschinenlieferant Arburg alle für die Turnkey-Anlage erforderlichen Komponenten mit bewährten Partnern bereitstellen konnte, schätzt NP Germany auch „die einheitliche Bedienung der Anlagen samt der gesamten Peripherie sowie den schnellen Support und die kooperative, lösungsorientierte Arbeitsweise von Arburg“, wie Benedikt Niglis hervorhebt.

ARBURG GmbH + Co KG  

https://www.arburg.com

NP Germany GmbH  

https://www.clayens-np.com

Ausgabenartikel KU9-21

Bild 1. Ein Multilift V legt die vorgewärmten Rotorpakete in die Auswerferseite des Werkzeugs ein und entnimmt die Fertigteile

Bild 2. Ein Sechsachsroboter führt die Spritzteile der Kameraprüfung (hinterer Bereich) und der Selektierung zu und legt die Gutteile ab (vorderer Bereich)

Bild 3. Die Übergabepunkte der Sechsachsroboter z. B. an der Ultraschall-Schweißanlage lassen sich beim Einrichten auch manuell anfahren

Auf die komplexe Turnkey-Anlage sind Benedikt Niglis, Head of Project (links), und Werksleiter Mario von der Heyde mehr als stolz

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