Kuka 52 Stanzteile in 35 Sekunden 0,1 mm genau in die Spritzgussmaschine platziert

25 Kuka-Roboter bestücken bei Possehl Electronics drei Spritzgussmaschinen mit Stanzgittern zur Herstellung von Steuergehäusen für die Automobilindustrie.

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Das zentrale Thema von Possehl Electronics ist absolute Präzision. Am Standort Niefern bei Pforzheim in Baden-Württemberg entwickelt und produziert Possehl hochkomplexe elektromechanische Präzisionskomponenten für die Automobilindustrie, inklusive Stanzen, galvanischer Beschichtung, Spritzgießen und Automatisierungslösungen. Zur Herstellung von komplexen Steuergehäusen zur elektrischen Lenkung in verschiedenen Modellen namhafter Automobilhersteller setzt Possehl in drei Produktionslinien seit 2013 auf die roboterbasierte Automation. Insgesamt 25 Kuka-Roboter sorgen im Leitwerk der Gruppe in Niefern mit speziellen Greifern für das 0,1 mm genaue Einsetzen der Stanzteile in die Spritzgussmaschinen – in sehr kurzen Taktzeiten.

Kurze Einzelzykluszeiten

Future philosophy in technology (fpt) – Zukunftsphilosophie der Technik – dafür steht die fpt Gruppe seit ihrer Gründung im Jahr 1982. Der Systempartner von Kuka mit Sitz in Amtzell am Bodensee entwickelt roboterbasierte Lösungen für seine Kunden. „Einer unserer Schwerpunkte ist die Automatisierung von Kunststoffspritzgieß- und Zerspanungsmaschinen in der Produktion“, erklärt Harald Gläss, Geschäftsführer von fpt. Die Greiftechnik für die Roboter kommt dabei ausschließlich aus dem eigenen Haus. Für Gläss besteht kein Zweifel, dass Kuka mit seiner Steuerungsplattform in Kombination mit den von fpt entwickelten User-Interfaces sowohl eine durchgängige Bedienphilosophie für den Anlagenbetreiber sicherstellt als auch anlagenspezifische Anpassungen ermöglicht. „Diese Kriterien sind immens wichtig für die Realisierung von komplexen Anlagen“, so Gläss.

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Nicht nur das robuste und zuverlässige Handling einer Vielzahl von verschiedenen Bauteilen, sondern auch das Zusammenspiel von mehreren Prozessen und die extrem kurzen Einzelzykluszeiten sollten für Possehl gewährleistet werden. Eine hohe Verfügbarkeit und sehr hohe Qualitätsansprüche rundeten die Anforderungen ab. „Die Flexibilitätsanforderungen ließen bezüglich der Roboterkinematik nur den Einsatz von Knickarmrobotern zu“, so Gläss. Die Roboter mit fpt Bedienoberfläche waren zudem die einzige Lösung, für eine mit den Spritzgussmaschinen kompatible Bedien- und Programmieroberfläche. „Um die geforderte Präzision zu erzielen, mussten wir die Roboter teilweise im 0,1 mm Bereich teachen“, erinnert sich Gläss.

Perfektes Zusammenspiel mehrerer Roboter

Bei Possehl in Niefern verrichten heute in drei Produktionslinien insgesamt 25 Roboter zuverlässig und präzise ihre Arbeit – darunter unter anderem mehrere Kleinroboter der KR Agilus Serie sowie ein KR 5 arc Roboter und mehrere Roboter aus dem mittleren Traglastbereich. Der Produktionsprozess ist bei allen drei Linien ähnlich: „An eine Roboterzelle werden mit Leadframes bestückte Trays in Stapeln auf einem Förderband angeliefert“, erklärt Robert Tesch, bei Possehl für den Bereich Industrial Engineering von Stanz-, Spritz- und Automatisierungstechnik zuständig. Ein Roboter vom Typ KR 5 arc entnimmt dann das oberste Tray und legt es in die Ablage. Leere Trays holt er ab und stapelt sie auf dem Auslaufband. Ein Aufbereitungsroboter vom Typ KR 6 R900 legt das Leadframe dann in die Stanzunterform auf einem Rundtakttisch mit vier Stanzwerkzeugen, die die Fahrzeugstecker-Pins vom Leadframe trennen. Vier Roboter KR 6 R900 der KR Agilus Serie entnehmen jeweils fünf Fahrzeugstecker, drei Sensor- und zwei Batteriestecker-Pins aus den Stanzwerkzeugen und legen diese in zwei Übergabeschieber, welche die zentrale Schnittstelle zwischen Aufbereitung und Spritzgießprozess darstellen. Das Bestücken der Spritzgussmaschine erfolgt durch einen KUKA Roboter aus dem mittleren Traglastbereich. „Dieser Roboter gehört mit den KR 6 R900 zum Herzstück der Anlage“, so Tesch. Sie sorgen in exakt getakteter Zusammenarbeit und mit höchster Präzision dafür, dass 52 Stanzteile in kürzester Zeit 0,1 mm genau in die Spitzgussmaschine platziert werden können.

Der Roboter aus dem mittleren Traglastbereich entnimmt mit seinem speziellen Greifer die aufbereiteten Rohteile vierfach aus dem Übergabeschieber und legt sie in das Werkzeug ein, wo diese zu den technischen Kunststoffteilen gespritzt werden. Dann legt er die fertigen Steuergehäuse auf einer Übergabestation ab. Dort holt sie ein Kuka-Kleinroboter ab und legt sie vor der Einsortierung in ein Tray auf einem Rundtisch, wo sie final geprüft werden.

„Die Lösung hat deutlich zur Steigerung der Produktivität beigetragen“, freut sich Tesch. Possehl Electronics nutzt diese Anlagen- und Fertigungskonzepte in Niefern mit dem Fokus, möglichst standardisierte und robuste Automationskonzepte in die Serie zu bringen und damit auch die Anlagenkosten und Realisierungszeiten zu reduzieren. Nur so können wettbewerbsfähige Konzepte für die Kunden erarbeitet und die Produktion im globalen Vergleich auch am Standort in Deutschland gewinnbringend realisiert werden. „Basierend auf den guten Erfahrungen werden wir weiterhin Sechsachsroboter einsetzen und die jetzt im Einsatz befindlichen auch für Folgegenerationen wieder verwenden“, schließt Tesch.

Kuka

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