Bei der Automatisierung einer bestehenden Spritzgießmaschine beabsichtigte Burk, eine dreiachsige Lineareinheit als Lösung einzusetzen. Weil die Höhe der bestehenden Halle dafür nicht ausreichte, wäre allerdings eine Sonderkonstruktion notwendig gewesen. Auf dieser Basis suchte das Unternehmen nach neuen Lösungen.
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| Branche: |
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Chemie, Gummi und Kunststoff |
| Kunde: |
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Ing. Klaus Burk GmbH |
| Anwendung: |
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Automatisierung eines bestehenden Produktionsprozesses |
| Zielsetzung: |
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Erreichung absolut gleicher Zykluszeiten und gleichbleibender Qualität in der Herstellung |
| Implementierung: |
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6/2000 |
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Ausgangslage/Aufgabenstellung
 Die Ing. Klaus Burk GmbH stellt Kunststoffspritzgussteile her, die man beispielsweise zum Wickeln, Verpacken und Transportieren hochwertiger Folien und Ultradünnstfolien verwendet. Eine der Spritzgießmaschinen des Unternehmens, ausgestattet mit einer Schließkraft von 1.500 Tonnen, produziert fünf verschiedene Stirnwände, die als hängende Rollenverpackung für Folien- und Papierrollen dienen. Die tägliche Fertigungsmenge liegt bei 800 bis 1.000 Stück.
Die Aufgabenstellung war die Automatisierung der Entnahme aus dieser Spritzgießmaschine. Ein Hindernis auf dem Weg dorthin wurde durch die nachhaltig gestiegene Qualität der recycelten Thermoplaste ausgeräumt, die Burk als Rohstoff verwendet. Die höhere Qualität erübrigte die Sichtkontrolle, die eine Automatisierung deutlich erschwert hätte.
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Realisation
Bei der Suche nach einer Automatisierungslösung erwies sich - im Systemvergleich mit einer Lineareinheit - die Lösung mit einem Sechsachs-Roboter als die bessere Alternative. Aufgrund seiner freien Bewegungsmöglichkeiten im Raum ist der Sechsachser geradezu prädestiniert für das seitliche Entnehmen von Teilen aus einer Kunststoffspritzgießmaschine.
Auch unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten konnte der Sonderbau einer Lineareinheit nicht mit dem aktuellen Preis-Leistungs-Verhältnis von Knickarmrobotern konkurrieren, deren Verkaufspreise durch die Serienfertigung in den letzten Jahren stark sanken. Vor dem Hintergrund, dass Sechsachser im Hinblick auf eventuell wechselnde Applikationen ohnehin wesentlich flexibler sind als Lineareinheiten, haben die Verantwortlichen obendrein eine zukunftweisende Entscheidung getroffen.
Der Knickarmroboter nimmt die jeweilige Stirnwand mit seinem Sauggreifer aus dem Werkzeug der Spritzgießmaschine. Danach stapelt er das Kunststoffteil auf ein Förderband, das aus der Zelle führt, und entsorgt den Anguss in einen bereitstehenden Behälter. Der Anguss wird anschließend recycelt und bleibt folglich im Produktionskreislauf.
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Systemkomponenten/Auftragsumfang
Die Automatisierungslösung besteht aus einem KUKA-Roboter KR 125 mit PC-basierender Robotersteuerung einschließlich Control Panel mit einer gewohnten Windows-Oberfläche. Der Roboter ist zusätzlich mit einem pneumatischen Sauggreifer ausgestattet.
Im Auftragsumfang waren daneben die Fördertechnik, die Schutzeinrichtungen, die Umhausung des Roboters, die Roboterprogrammierung, Montagedienstleistungen und die Inbetriebnahme enthalten. Die Lieferung erfolgte durch den KUKA-Systempartner ASS Maschinenbau GmbH, Overath.
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Ergebnis/Erfolg
Produktivitätssteigerung
Durch den Einsatz des Roboters erzielt der Betreiber absolut gleichmäßige Zykluszeiten. Bei der manuellen Entnahme war dies nicht der Fall, was Qualitätsschwankungen und einen geringeren Ausstoß mit sich brachte. Der KR 125 steigerte die Produktivität der Anlage um zirka 20 Prozent.
Kapazitätsreserven
Abgesehen von der erreichten Mehrleistung verfügt der KR 125 noch über beträchtliche Kapazitätsreserven, während die Maschine schon nahezu ausgelastet ist. Daher wurde die Geschwindigkeit des Roboters so reguliert, dass sich der Verschleiß minimiert.
Ergonomisch günstig
Durch die Installation der Roboterzelle entfiel für die Beschäftigten das ergonomisch ungünstige und somit ermüdende Handling der zwölf Kilogramm wiegenden Stirnwände, woraus letztlich eine Humanisierung der Arbeitswelt resultierte. Früher mussten die Werker jedes Mal weit in die Spritzgießmaschine hineingreifen und in dieser beschwerlichen Haltung das Teil mit dem relativ hohen Gewicht handhaben; eine sehr belastende Tätigkeit, die außerdem eine regelmäßige Ablösung der Mitarbeiter erforderte.
Bedienkomfort
Wenn Burk die Spritzgießmaschine auf einen anderen Artikel umstellen will, wählt der Bediener nur das betreffende, in der Robotersteuerung hinterlegte Programm. Der Greifer wird nicht gewechselt, da der Mittelpunkt der aufzunehmenden Kunststoffteile immer an derselben Position bleibt.
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Ansprechpartner
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Ausgangslage/Aufgabenstellung
