Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Roboter sorgt für genaues Einlegen von Kontakten in Spritzgießformen

19.05.2008
Die Einlege-, Entnahme- und Prüfprozesse bei der Produktion von Sensorgehäusen für Airbags werden mit einem Roboter automatisiert. Dabei müssen die Einlegevorgänge der Kontakte mit einer Genauigkeit von wenigen hundertstel Millimetern ausgeführt werden — und das unter schwankenden Temperaturverhältnissen.

Die Funktion eines Airbags muss auch ohne abschließenden Test nach dem Einbau hundertprozentig garantiert sein. Voraussetzung dafür ist die perfekte Fertigung der entsprechenden Sensoren und deren Komponenten. H&B Electronic in Deckenpfronn setzt bei der Fertigung der dazu gehörigen Sensorgehäuse auf eine automatisierte Produktionsanlage, in der ein zentral angeordneter Stäubli-TX-90-Roboter eine multifunktionale Rolle spielt.

H&B Electronic produziert seit nahezu 25 Jahren neben elektromechanischen Bauteilen Steckverbindersysteme, deren Metallkontakte in Spritzgießmaschinen mit Kunststoff umspritzt werden. Dies kann eine einfache Steckkontaktleiste sein, aber meist handelt es sich um komplexe Sensorgehäuse für Steuerungen im Kraftfahrzeugbereich wie sie in elektronischen Systemen, wie ABS, ESP oder zum Auslösen des Airbags eingesetzt werden.

Waren zur Fertigung der Sensor- oder Steuerungsgehäuse in der Vergangenheit meist mehrere Mitarbeiter nötig, um die Kontakte manuell in die Spritzgießformen einzulegen, das fertige Teil zu entnehmen und zu prüfen, erledigt diese Arbeit heute eine automatisierte Anlage.

... mehr zu:
»Electronic »H&B »Roboter

Grundgedanke bei der Planung der Anlage war es, die Einlege-, Entnahme- und Prüfprozesse automatisch mit einzubinden, um Qualitätseinbußen bei manueller Bestückung auszuschließen und den gesamten Prozess sicher zu beschleunigen. Im Mittelpunkt der Anlage bei H&B Electronic steht ein Roboter, der unterschiedliche Aufgaben wahrnimmt und die einzelnen Stationen miteinander verbindet.

Prinzipiell besteht die Anlage aus drei Stationen, der Zuführeinheit, der Spritzgießmaschine und der Prüfstation mit Roboterhandling. Die einzelnen Stationen haben dabei eigene Steuerungen, die über Schnittstellen mit der Mastersteuerung verknüpft sind und sich so zentral bedienen und programmieren lassen.

Drehbarer Vierfachgreifer des Roboters entnimmt die Kontaktpaare

Zu Beginn des Prozesses werden der Anlage die zu verarbeitenden Kontakte als Bandware auf einer Rolle zur Verfügung gestellt. Ein Bandvorschub führt die Kontakte in ein Stanz- und Biegewerkzeug ein, das die Kontakte vereinzelt, die anschließend von einem Entnahmehandling paarweise abgenommen werden. Der Stäubli-Sechsachser, der über einen drehbaren Vierfachgreifer verfügt, entnimmt die so bereitgestellten Kontaktpaare und legt sie in eines der beiden auf dem Drehtisch der Spritzgießmaschine bereitstehenden Spritzgießwerkzeug-Unterteile mit je vier Formnestern ein.

Danach steht eine weitere Einlegeoperation auf dem Programm. Eine entsprechende Zuführstation übernimmt die Bereitstellung von zylindrischen Hülsen, die in dem Sensorgehäuse die Funktion der Schraubenführung und -fixierung haben. Der Roboter greift diese mit seinem Mehrfachgreifer und legt sie ebenfalls in das Spritzgießwerkzeug ein.

Roboter muss auf wenige hundertstel Millimeter genau arbeiten

Weil diese Einlegevorgänge mit sehr hoher Genauigkeit im Bereich von wenigen hundertstel Millimetern ausgeführt werden müssen, griffen die Planer der Anlage nach guten Erfahrungen bei anderen Projekten auf den Stäubli TX 90 zurück. Dabei spielte auch die Genauigkeit des Roboters unter schwankenden Temperaturverhältnissen eine Rolle.

Während sich das Temperaturniveau beim Hochfahren der Anlage bei Schichtbeginn auf Raumtemperatur befindet, steigen die Temperaturen im laufenden Betrieb der Anlage kontinuierlich an, was auf die Genauigkeit des Roboters aber keinerlei Auswirkungen haben sollte. Der Stäubli-Roboter erreicht auch unter diesen Umständen die geforderte Präzision.

Roboter benötigt nur wenig Platz

Ein weiterer wichtiger Grund, warum H&B diesen Roboter auswählte, ist die kompakte Bauweise. Bei den beengten Platzverhältnissen in der Zelle muss der Roboter trotz der Enge eine beachtliche Reichweite haben.

Nach dem Bestücken dreht sich der Drehteller um 180° in die Position, in der der eigentliche Spritzgießprozess stattfindet. Das bereits mit fertig umspritzten Teilen gefüllte Werkzeug wird dabei in die Position zur weiteren Verarbeitung gedreht. Nach dem Ende des Spritzgießzyklus werden die Formteile und Angüsse mit einem Linearhandling dem Werkzeug entnommen, die Angüsse mechanisch entfernt und die Sensorengehäuse in einer Prüfvorrichtung abgesetzt.

Dort werden die Teile einer elektrischen Prüfung unterzogen und gelangen bei positivem Prüfsignal auf ein Förderband zur abschließenden optischen Kontrolle und Verpackung oder werden bei n.i.O.-Signal über ein gesondertes Band in die Ausschusskiste gefördert. Noch findet die optische Prüfung durch einen Mitarbeiter statt, der Einsatz eines Bildverarbeitungssystems könnte in Zukunft auch eine Option sein.

Roboter fertigt 1,3 Mio. Teile pro Jahr

Gleichzeitig mit der Entnahme und Prüfung der fertigen Teile beginnt aufs Neue die Bereitstellung der Kontakte und Drehteile und die Abnahme durch das Roboterhandling. Sobald das Entnahmehandling die fertigen Teile entnommen und das Spritzgießwerkzeug verlassen hat, beginnt der Roboter erneut, die vier Formnester mit Kontaktpaaren und Drehteilen zu bestücken.

Parallel dazu werden sofort wieder Drehteile und Kontakte zur Verfügung gestellt. Hat der Roboter alle vier Formnester bestückt, geht der Spritzgießprozess wieder von vorne los. Das Entnahmehandling steht dann bereits wieder in Warteposition, um die fertigen Teile zu entnehmen und zur Prüfung weiterzugeben.

Auf der Anlage werden im Drei-Schicht-Betrieb rund 1,3 Mio. Teile pro Jahr gefertigt und dies mit geringem Wartungs- und Personalaufwand. Die positiven Erfahrungen bezüglich des Robotereinsatzes in der Produktion von Massenteilen sollen auch bei zukünftigen Neuentwicklungen bei H&B Electronic genutzt werden.

Sonja Koban ist Leiterin Marketing bei der Stäubli Tec-Systems GmbH Robotics, 95448 Bayreuth

Sonja Koban | MM MaschinenMarkt
Weitere Informationen:
http://www.maschinenmarkt.vogel.de/themenkanaele/automatisierung/robotik/articles/121707/

Weitere Berichte zu: Electronic H&B Roboter

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Maschinenbau:

nachricht Stresstest über den Wolken
21.06.2017 | Hochschule Osnabrück

nachricht 3D-Druck im Mittelstand etablieren
20.06.2017 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Im Focus: Die Schweiz in Pole-Position in der neuen ESA-Mission

Die Europäische Weltraumagentur ESA gab heute grünes Licht für die industrielle Produktion von PLATO, der grössten europäischen wissenschaftlichen Mission zu Exoplaneten. Partner dieser Mission sind die Universitäten Bern und Genf.

Die Europäische Weltraumagentur ESA lanciert heute PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars), die grösste europäische wissenschaftliche Mission zur...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

„Fit für die Industrie 4.0“ – Tagung von Hochschule Darmstadt und Schader-Stiftung am 27. Juni

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Radioaktive Elemente in Cassiopeia A liefern Hinweise auf Neutrinos als Ursache der Supernova-Explosion

23.06.2017 | Physik Astronomie

Dünenökosysteme modellieren

23.06.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Makro-Mikrowelle macht Leichtbau für Luft- und Raumfahrt effizienter

23.06.2017 | Materialwissenschaften