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11.09.2018

Selbstbestimmte Produktion

Automatisierter 2K-Spritzgießprozess für die R9 Teachbox

Laufend stellt sich heute in der kunststoffverarbeitenden Industrie – und zumal beim automatisierten Spritzgießen – die Frage nach jenen Bedingungen, die eine kostengünstige Produktion ermöglichen. Die Problematik erstreckt sich dabei über den gesamten Anwendungsbereich: von einfachen Entnahmen bis hin zur komplexen Automatisierung von Einlegeteilen oder dem Umsetzen von Teilen im Werkzeug. Im Zuge der Produktion der neuen R9 TeachBox stand auch die Wittmann Kunststoffgeräte GmbH, Wien, vor dieser Aufgabe.

Im Jahr 2017 präsentierte das Unternehmen auf der Fakuma die neue Robotersteuerung R9. Um als würdiges Nachfolgemodell der vorangegangenen R8 gelten zu können, musste die R9 verschiedenen Anforderungen gerecht werden. So ist etwa auch bei Verschmutzung ein sicherer Betrieb zu gewährleisten, höhere Temperaturen bzw. große Temperaturschwankungen dürfen keine Probleme verursachen, hohe Flexibilität und gleichzeitig größtmögliche Robustheit sind gefragt.

  • Arbeitszelle zur Herstellung des R9-TeachBox-Rahmens: Spritzgießmaschine SmartPower 240/750H/210S plus Roboter WX142 mit einem maximalen Traggewicht von 35 kg (© Wittmann)

    Arbeitszelle zur Herstellung des R9-TeachBox-Rahmens: Spritzgießmaschine SmartPower 240/750H/210S plus Roboter WX142 mit einem maximalen Traggewicht von 35 kg (© Wittmann)

  • Der Mehrstationen-Greifer im Einsatz: Die erste Station entnimmt das Fertigteil aus der zweiten Kavität des Werkzeugs, bevor der Vorformling von der zweiten Station aus der ersten in die zweite Kavität umgesetzt wird (© Wittmann)

    Der Mehrstationen-Greifer im Einsatz: Die erste Station entnimmt das Fertigteil aus der zweiten Kavität des Werkzeugs, bevor der Vorformling von der zweiten Station aus der ersten in die zweite Kavität umgesetzt wird (© Wittmann)

  • R9 Robotersteuerung von Wittmann: links mit der Anzeige des Startbildschirms, rechts mit der Anzeige des digitalen Zwillings einer Arbeitszelle (© Wittmann)

    R9 Robotersteuerung von Wittmann: links mit der Anzeige des Startbildschirms, rechts mit der Anzeige des digitalen Zwillings einer Arbeitszelle (© Wittmann)

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Die Gestaltung der TeachBox der Baureihe R9 orientiert sich dezidiert an diesen Anforderungen, weshalb die Steuerung in einer 2-Komponenten-Ausführung entwickelt wurde. Ein Rahmen aus ASA/PC-Blend dient als großflächige und stabile Auflage für den 10,1" großen Touchscreen, der laut Hersteller auch bei starken Temperaturschwankungen den geringstmöglichen Verzug aufweist. Um diesen Rahmen herum verläuft eine Stoßkante aus TPU, die das Bediengerät auch bei stärkeren Stößen schützt. Die Steuerung ist ergonomisch gestaltet und hat ein Gesamtgewicht von weniger als 1,5 kg.

2-Komponenten-Rahmen für die R9-Steuerung

Der Rahmen der TeachBox wird auf einer Spritzgießmaschine (Typ: SmartPower 240/750H/210S, Hersteller: Wittmann Battenfeld) in 2-Komponenten-Ausführung mit einem 2-Kavitäten-Werkzeug hergestellt. Der in Kavität Nummer 1 gespritzte Vorformling wird mithilfe eines Roboters in Kavität Nummer 2 umgesetzt. Bei diesem Roboter handelt es sich um einen neuen Wittmann WX142 mit R9-Steuerung, der mit einem Mehrstationen-Greifer ausgestattet ist.

Die erste Station des Greifers entnimmt das Fertigteil aus der zweiten Kavität, bevor der Vorformling von der zweiten Greiferstation aus der ersten Kavität entnommen und in die zweite Kavität umgesetzt wird. Diesen Vorgang unterstützen Zentrierstifte am entsprechenden Greiferteil, um den Vorspritzling bei gleichzeitigem Krafteintrag sicher zu positionieren.

Die Arbeitszelle für die R9-Produktion arbeitet mit der R9

Der WX142 weist ein maximales Traggewicht von 35 kg auf und kommt typischerweise auf Spritzgießmaschinen mit bis zu 5000 kN Schließkraft zum Einsatz. Diese Arbeitszelle produziert den Kunststoffrahmen der R9 TeachBox nicht nur, sie greift auch selbst auf die neuentwickelten Funktionen der Steuerung zurück. So ist der Roboter voll in die Verarbeitungsmaschine integriert und lässt sich über das standardmäßige B8-Bedienpanel der Spritzgießmaschine laut Wittmann uneingeschränkt steuern.

Die Verwendung der neuen sogenannten Gerätegruppen-Funktionalität vereinfacht das Programmieren des Roboters. Durch die Nutzung dieser Gruppierungsmöglichkeit werden zusammengehörende Greifer- bzw. Vakuumkreise mit einem einzigen Befehl angesprochen, was die programmtechnische Aktivierung bzw. Deaktivierung der beiden Greiferstationen erheblich vereinfachen soll. Es genügt hier, dass der Bediener die entsprechend eingerichteten Gerätegruppen als solche aktiviert bzw. deaktiviert.

Virtuelle Abbildung realer Vorgänge

Eine weitere Funktionalität stellt der mit der R9-Steuerung standardmäßig zur Verfügung stehende digitale Robot-Zwilling dar, der die Validierung der vom Roboter auszuführenden Abläufe jederzeit virtuell – und somit ohne Gefahr für Verarbeitungsmaschine und Roboter – ermöglichen soll. Basierend auf der Programmierung generiert die Steuerung eine virtuelle Arbeitszelle, in die man visuell zoomen kann, wobei die Perspektive sich frei wählen und jederzeit ändern lässt. Es wird also eine digitale Kopie (Zwilling) der tatsächlichen Arbeitszelle bzw. des Roboters in der Steuerung mitgeführt.

Dieser Zwilling verfügt über dieselben Ausstattungsmerkmale und Charakteristika wie das reale Equipment und ermöglicht somit die Simulation der anwendungsspezifischen Abläufe. Sobald entsprechende Teile eines Robotprogramms erstellt wurden, besteht die Möglichkeit, über das Test-Menü der Steuerung in den Simulationsmodus zu wechseln. Dieser Modus erlaubt auch die Simulation der Spritzgießmaschine anhand von hinterlegten Kenngrößen. Zusätzlich zur Verwendung des digitalen Zwillings auf der R9 kann dieser auch auf einem PC gestartet werden. (ys)


Mediathek

Jubiläum „10 Jahre Wittmann Battenfeld“

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Unternehmensinformation

Wittmann Kunststoffgeräte GmbH

Lichtblaustr. 10
AT 1220 WIEN
Tel.: +43 1 250390
Fax: +43 1 2597170

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