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Mitsubishi Electric Griffsicher bei Hochgeschwindigkeit: Roboter automatisieren Druckprozesse

| Autor / Redakteur: Peter Stiefenhöfer / Alexander Stark

Mit einem hohen Automatisierungsgrad stellt Rodinger Kunststoff-Technik (RKT) die erforderliche Qualität und Wirtschaftlichkeit bei der Produktion diverser Kunststoff-Teile wie Tamponhülsen sicher. Automatisierungstechnik von Mitsubishi Electric spielt dabei eine wesentliche Rolle.

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Die unbedruckten Kappen werden über einen Flexibowl-Förderteller bereitgestellt, ihre Lage wird von einem Bildverarbeitungssystem erkannt und an die Robotersteuerung kommuniziert.
Die unbedruckten Kappen werden über einen Flexibowl-Förderteller bereitgestellt, ihre Lage wird von einem Bildverarbeitungssystem erkannt und an die Robotersteuerung kommuniziert.
(Bild: Mitsubishi Electric )
  • Einlegen der Pen-Kappen durch 6-Achsroboter von Mitsubishi Electric
  • Exakte Arbeits- und Wiederholgenauigkeit
  • Einfache Integrationsfähigkeit in verschiedene Automatisierungssysteme

Hidden Champions nennt man Unternehmen, die abgesehen von direkt involvierten Personen und wenigen weiteren Ausnahmen niemand kennt, obwohl sie in ihrem Fachgebiet absolut führend sind. Rodinger Kunststoff-Technik, kurz RKT, ist ein solcher Hidden Champion: Über 350 Millionen Spritzgussteile, teilweise mit einer Präzision im Bereich von 3 µm und aus bis zu drei Kunststoffkomponenten gefertigt, verlassen aktuell pro Jahr die Produktionsanlagen des Unternehmens aus Rodingen in Bayern. RKT-Produkte wurden in den vergangenen 45 Jahren seit der Firmengründung von zahlreichen Kunden aus den Branchen Automotive, Electronics, Communication und Medical Devices in unterschiedlichsten Anwendungen verbaut.

Vor allem bei der Herstellung medizintechnischer Produkte, einem der wichtigsten Betätigungsfelder von RKT, spielen exakte, reproduzierbare Fertigungsbedingungen eine entscheidende Rolle. In einem kontrollierten, ISO-8-ähnlichen Bereich der RKT-Produktionshallen stellen die Kunststoffexperten Teile für so genannte Pens her, mit denen Wachstumshormone verabreicht werden. Durch eine regelmäßige Therapie haben Patienten mit relativ kleiner Körpergröße die Chance, ihr Wachstum zu unterstützen.

Exakt muss bei diesen Fertigungsabläufen auch die eingesetzte Automatisierung sein. Für das Einlegen der zuvor auf einer Spritzgussanlage produzierten Pen-Kappen in eine Tampondruckzelle vertraut RKT deshalb auf einen 6-Achsroboter des Typs RV-2FR von Mitsubishi Electric aus deren aktuellster Kleinroboter-Serie und zählt damit zu den ersten Anwendern dieses Typs.

Roboter sorgen für fehlerfreien Druck und hohe Wiederholgenauigkeit

„Wir haben an unserem Standort insgesamt rund 40 Roboter von Mitsubishi Electric im Einsatz, die wir in den unterschiedlichsten Spritzgussanlagen zum Entnehmen der frisch gespritzten Kunststoffteile verwenden. Unsere bisherigen Erfahrungen mit den verschiedensten Robotermodellen waren dabei immer sehr gut“, erläutert Jonas Barke, Prozesstechniker Automatisierung bei RKT. „Bei der Entwicklung unserer beiden neuen Tampondruckzellen wollten wir daher von vorneherein wieder auf diese bewährte Technik setzen.“

Ein wesentlicher Entscheidungsgrund für die Auswahl des RV-2FR-Roboters war dessen hohe Wiederholgenauigkeit von ± 0,02 mm, erinnert sich Barke: „Die unbedruckten Kappen werden über einen Flexibowl-Förderteller bereitgestellt und ihre Lage von einem darüber angebrachten Bildverarbeitungssystem erkannt. Sobald die Bildauswertung durchgeführt ist, empfängt der Roboter die Lagekoordinaten einer gut positionierten Kappe, greift diese und steckt sie dann mit einer festgelegten Orientierung auf den nächsten freien Stift des nachfolgenden Rundtaktautomaten, auf dem die Kappen dann vorbehandelt und bedruckt werden.“ Um einen fehlerfreien Druck erzielen zu können, ist nur wenig Spielraum zwischen Kappenaufnahme und -durchmesser. Der Roboter muss die Kunststoffteile daher sehr exakt an den Rundtaktautomaten übergeben.

Aufgrund der nur wenige Gramm schweren Teile wird die maximale Traglast von 2 kg des RV-2FR-Roboters bei weitem nicht ausgereizt, und auch die maximale Bewegungsgeschwindigkeit von 4.950 mm/s wird in dieser Anlage aufgrund der Taktung von 15 Bauteilen pro Minute nicht voll genutzt. „Bei der Planung und Realisierung der Zuführzelle mit unserem Systemintegrator konnten wir die Abmessungen so festlegen, dass der Reichweitenradius von 504 mm des RV-2FR-Roboters ideal war, um alle nötigen Positionen zu erreichen“, so Barke. „In Kombination mit ihrer hohen Wiederholgenauigkeit stellen die RV-2FR-Roboter daher für uns die perfekte Wahl dar.“ Als weitere Stärke nennt Tobias Lausmann, der RKT als vertrieblicher Ansprechpartner von Mitsubishi Electric betreut, die einfache Integrationsfähigkeit in verschiedene Automatisierungssysteme.

Außer dem Roboter ist auch ein Bediengerät des Typs GOT2000 von Mitsubishi Electric in der Zelle integriert. Es dient als Mensch-Maschine-Interface zum Roboter und erlaubt die Eingabe und Veränderung von Abläufen sowie den Start und Stopp des gesamten Systems. „Das Zusammenspiel zwischen Roboter und HMI ist bereits in der Robotersteuerung integriert und ermöglicht eine intuitive Einrichtung und Bedienung ohne lange Einarbeitungszeit“, betont Barke.

Neben den technischen Merkmalen von Roboter und Bediengerät war auch der Service von Mitsubishi Electric für den RKT-Spezialisten ein wichtiges Entscheidungskriterium: „Unser Partner für Systemintegration hat für uns eine spezielle Schulung zu den Möglichkeiten des RV-2FR und des GOT2000 durchgeführt, die unsere Einarbeitungszeit deutlich reduziert hat. Auch danach war der Support von Mitsubishi Electric immer prompt und sehr hilfreich bei der Beantwortung technischer Fragen.“ Wirtschaftlich lohnt sich die Tampondruckzelle nach den Worten von Andreas Persch, Leiter Vertrieb und Projekte, mit einer Amortisationsdauer von nur 18 Monaten allemal.

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