Be- und Entladen einer Arburg Rundtisch-Spritzgießmaschine
DruckversionDiesen Artikel weiterempfehlenDie Portalroboterzelle automatisiert die Bestückung einer Arburg Rundtisch-Spritzgießmaschine und ist in eine Produktionsstraße mit vorgelagerter Stanze und nachfolgenden Montageeinheiten integriert. Durch Verwendung der von FPT entwickelten Bedien- und Steuerungssoftware ist es möglich, die gesamte Anlage von einem Bedientableau aus zu steuern und zu diagnostizieren, ohne dass hierfür detaillierte Grundkenntnisse der Roboterbedienoberfläche erforderlich sind.  Ausgangslage/Aufgabenstellung Realisation Systemkomponenten/Auftragsumfang Ergebnis/Erfolg Ansprechpartner
Ausgangslage/Aufgabenstellung
Dem Portal vorgeschaltet ist eine Stanze, die kontinuierlich und mit höherer Leistung als die Spritzgussmaschine, Einlegeteile zur Verfügung stellt. Im Anschluss an die Portalroboterzelle arbeitet eine Montagelinie mit häufigen Stillständen. Herausforderung war es, zum einen eine Beeinflussung der gesamten Produktionslinie durch die unterschiedlichen Zyklen und Verfügbarkeit der Einzelanlagen oder durch den Stillstand der Spritzgießmaschine zu vermeiden, weiterhin jedoch einen kontinuierlichen Spritzprozeß zu gewährleisten. Um diese Anforderung zu erfüllen, muss das Roboterportal in der Lage sein, die unterschiedlichen Mengen an Einlege- und Fertigteilen dynamisch und vollautomatisch zwischen zu lagern. Darüber hinaus muss in der Produktionslinie die Möglichkeit bestehen, dass einzelne Arbeitsbereiche, zum Beispiel für Wartungsarbeiten, separat abgeschaltet und betreten werden können, ohne den Gesamtablauf der Produktionslinie wesentlich zu beeinträchtigen. RealisationFür die Realisierung dieser anspruchsvollen Aufgabe setzt FPT einen Portalroboter mit zwei separaten 3-Achssystemen ein. Diese Anlagenkonzeption bietet die Möglichkeit, auf die unterschiedlichen Ansprüche der angebundenen Anlagen unabhängig voneinander zu reagieren. Auf einem Bandsystem werden Einlegeteile aus der Stanze in den Roboter eingeschleust, der diese Teile einzeln mit einem 3-Achssystem entnimmt und in eine Richtstation einlegt. Aus dieser Richtstation werden die Einlegeteile mit dem selben System dann paarweise entnommen und in die Form der Spritzgießmaschine eingelegt. Das zweite 3-Achssystem entnimmt die Fertigteile aus der Spritzgussmaschine und legt diese, über eine Wendeeinrichtung um 180° gedreht und vereinzelt, auf ein weiteres Bandsystem ab. Dieses führt die Fertigteile der nachfolgenden Montagelinie zu. Um die unterschiedlichen Zykluszeiten auszugleichen, stehen den beiden 3-Achssystemen Teilepuffer in Form von Palettierstationen mit Kunststoffbehälter zur Verfügung. Je nach Anforderung werden in Diesen vom Roboter Teile eingelagert oder entnommen. Der Portalroboter ist nun in der Lage, selbstständig auf die unterschiedlichsten Situationen reagieren. Zum Beispiel werden bei einem Stillstand der Spritzgießmaschine die Einlegeteile von der Stanze in den entsprechenden Teilepuffer eingelagert. Für die nachfolgende Montagelinie werden dagegen Fertigteile zur Verfügung gestellt, die aus dem Teilepuffer entnommen werden. Die Überkapazitäten der Stanze verarbeitet der Roboter, indem er abwechselnd Einlegeteile über die Richtstation in die Spritzgießmaschine eingelegt oder Teile im Teilepuffer zwischenlagert. Je nach Situation stehen dem Portal eine oder mehrere Möglichkeiten zur Lösung des Problems zur Verfügung. Warte- und Stillstandszeiten können damit auf ein absolutes Minimum reduziert werden. Darüber hinaus wird, entsprechend der Anforderungen der Bedienperson oder der Spritzgussmaschine, die automatische Ausgabe von QS- bzw. Schlechtteilen ermöglicht. Die Zugänglichkeit einzelner Arbeitsbereiche im laufendem Produktionszyklus wird durch spezielle Sicherheitsfunktionen realisiert. Um dies zu erreichen wurde die Roboterzelle in die drei Arbeitsbereiche Einlegeteile, Spritzgießmaschine und Fertigteile getrennt. Die einzelnen Bereiche sind durch Trennwände mit integrierten pneumatischen Schiebern voneinander abgeteilt. Mittels Anforderungstasten wird dem Roboter mitgeteilt, dass ein Arbeitsbereich betreten werden soll. Das betreffende Achssystem beendet seinen aktuellen Arbeitsauftrag, fährt in eine sichere und überwachte Position, schließt die Trennwandschieber und gibt den Arbeitsbereich zum Betreten frei. Anschließend nimmt das andere Achssystem seine Arbeit wieder auf. Nach dem Verlassen und Quittieren des Arbeitsbereiches setzen beide Achssysteme ihre Arbeit gemeinsam fort. Auf der Basis dieser Konzeption wird, trotz des geringen Platzbedarfs des Systems, eine hohe Gesamtverfügbarkeit, auch bei Produktionsschwankungen oder Wartungsarbeiten garantiert. Die gesamte Anlage wird zentral über das KCP oder wahlweise über einen separaten 15“-Touchscreen bedient. Die integrierte Bedienoberfläche FlexOP ermöglicht auch Bedienern ohne Roboter-Grundkenntnisse, die Anlage zu rüsten, zu steuern und zu diagnostizieren. Systemkomponenten/AuftragsumfangMechanik: Software & Steuerung: Ergebnis/ErfolgDas Doppel-3Achs-System mit seinen kartesischen Hauptachsen überzeugt aufgrund seiner hochdynamischen Antriebstechnologie. Durch Nutzung von 2 Einzelkinematiken mit einer Steuerung wird die Leistung dieser einen Roboterzelle wesentlich erhöht, da sich damit die Handlingszyklen zweier Einzelsysteme zusammenfassen lassen. Die Portalbauweise des Robotersystems lässt eine platzsparende Aufteilung der Anlagenkomponenten zu und ermöglicht dadurch eine Reduzierung des Platzbedarfs der Gesamtanlage um Faktor 2 bis 3. Ansprechpartner
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Primär bestand die Aufgabenstellung an das Roboterhandling in der Be- und Entladung einer Spritzgießmaschine. Der besondere Anspruch an die Realisierung lag jedoch in der Einbindung des Roboters in eine Produktionslinie, deren Komponenten unterschiedliche Zykluszeiten aufweisen. 
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