Kunststoffspritzguss mit der roboterbasierten Spritzgießmaschine

Wenn Jörg Vetter im Gewerbegebiet im süddeutschen Pforzheim vorfährt, wandert sein Blick hoch zu den Fenstern des Gebäudes. „Ich freue mich jedes Mal, ihn bei der Arbeit zu sehen.“ Die Zelle, die dem technischen Leiter der Kunststoffspritzerei Hermann Hauff GmbH & Co. KG ein Lächeln ins Gesicht zaubert, ist eine Arburg Allrounder Cube 2900-Spritzgießmaschine. Seit 2019 produziert sie bei Hauff Oberkorbrollen für Spülmaschinen. Diese Kunststoffelemente bestehen aus zwei miteinander verbundenen Teilen, einem frei beweglichen Rad und einer fest verbauten Steckbuchse. Die Rollen, die für das leichte Be- und Entladen von Spülmaschinen unverzichtbar sind, werden in der Spritzgussmaschine gegossen. Das Gießen und Montieren erfolgt dabei in einem vollautomatisierten Prozess, den Hauff gemeinsam mit Arburg, dem Hersteller von Spritzgießmaschinen, aufgesetzt hat.

Die Aufgabenstellung war es, die Herstellung und Montage der Oberkorbrollen für Spülmaschinen neu aufzusetzen mit dem Ziel, höhere Stückzahlen und hohe Effizienz bei gleichzeitig optimaler Ausnutzung der begrenzten Produktionsfläche zu erreichen. Ermöglicht hat das Arburg, mit dem integrierten Reverse Cube von Foboha. „Es ging um den Abschied von manueller Tätigkeit und den Aufbau einer autonomen Produktion von der Spritzgussmaschine auf die Palette – als ‚One Piece Flow‘, also als durchgängigen, nicht unterbrochenen Prozess“, erklärt robomotion Geschäftsführer Andreas Wolf. Gemeinsam mit Jörg Vetter und seinem Team habe Arburg den gesamten Prozess unter die Lupe genommen, um eine Anlage zu entwickeln, die die Maschine für Spritzguss und den Cube von Foboha, die dazugehörigen Roboterzellen sowie die benötigten Greifer und gemeinsam mit robomotion den Palettierer integriert.

„Über zwei Jahre hatte die Entwicklung der Gesamtanlage in Anspruch genommen, allein die Software schlug mit einem Jahr zu Buche“, berichtet Jörg Vetter. „Das war ein ständiges Abwägen und Neuüberlegen.“ Eigens für die speziellen Anforderungen von Hauff hatte Foboha mit dem „Cube“ ein Werkzeug konfiguriert, das die Herstellung zweier Komponenten mit deren Montage verbindet. Der Name der Spritzgießmaschine „Reverse Cube 2900“ ist dabei Programm: Der stählerne Würfel lässt sich um seine Mittelachse gegenläufig drehen, so dass mittels eines speziellen Greifers die hier gegossenen Teile in zwei Arbeitsschritten zusammengeführt werden können, bevor sie über ein Förderband zur Verpackungs- und Palettierungszelle transportiert werden. „Das ist einmalig auf der Welt und gibt es so nur bei uns“, sagt Vetter stolz.

Um diesen komplexen Produktionsschritt in einer laufenden Produktion gehen zu können, ist eine möglichst exakte Planung unerlässlich, weshalb Arburg und robomotion mit KUKA.Sim eine smarte Planungssoftware für die Offline-Programmierung von KUKA Robotern in die Anlagenentwicklung integrierten. „Gerade weil der Platz in der Produktionshalle so knapp bemessen ist, war es wichtig, die Anlage und ihre Funktionalitäten bereits auszuprobieren, bevor sie real geworden sind. So konnten wir beispielsweise schon in der Engineering-Phase eine Taktzeitanalyse vornehmen und in das Layout und die Auslegung einbeziehen. Das war ‚learning by doing‘ im virtuellen Raum“, so Wolf. „Ohne KUKA.Sim wäre die Anlagenkonfiguration mit Sicherheit sehr viel aufwendiger und kostspieliger geworden oder sogar schiefgegangen. Das kommt gerade für einen Mittelständler überhaupt nicht in Frage.“

Das damit einhergehende tiefe Verständnis der Cube-Anlage und ihrer Möglichkeiten hilft Jörg Vetter, die Mitarbeitenden von Hauff für die Automatisierung zu begeistern. „Da ist immer auch ein Stück Überzeugungsarbeit zu leisten, dass die neue Technik nicht gegen die Menschen gerichtet ist, sondern ihnen dient und ihnen die Arbeit leichter und abwechslungsreicher macht“, so der Technische Leiter. Dies sei gerade in Zeiten des zunehmenden Fachkräftemangels ein wichtiger Faktor. „Wir optimieren immer weiter. Ich bin in meinen Gedanken schon ein paar Schritte weiter und überlege mit unserer Geschäftsführung und unseren Technikpartnern, wie wir möglichst viele Produkte auf einer Maschine produzieren können. Wenn wir neue Möglichkeiten sehen, die sich rechnen, werden wir sie auch nutzen.“