Der KR 16 Roboter übergibt die fertig gegossenen Lüfter in die Prüfstation mit Kamera

KUKA Roboter ermöglichen Effizienzsteigerung im Kunststoffspritzguss bei der Gebrüder Schwarz GmbH

Die Gebrüder Schwarz GmbH aus Rottweil-Neukirch mit 200 Mitarbeitern gehört zu den Technologieführern im Kunststoffspritzguss, in der Werkzeugentwicklung und bei Systemkomponenten

Um den Kunden aus der Medizintechnik, der Automobilindustrie, der Mess-, Elektro- und Gerätetechnik sowie der Umwelt- und Energietechnik optimale Lösungen anbieten zu können, werden die modernen Spritzgießmaschinen, Trocknungsanlagen, Peripheriegeräte und Robotersysteme ständig auf den technisch neuesten Stand gebracht und ausschließlich von einem erfahrenen, hoch qualifizierten Spezialisten-Team bedient. Seit Februar 2015 sind – zusätzlich zu den zwei bereits eingesetzten Automatisierungslösungen von KUKA – zwei sechsachsige Roboter des Typs KR AGILUS und KR 16 im Einsatz.

Automationslösung für die Herstellung von Lüftern

Gesucht wurde nach einer Automationslösung für die Herstellung von Lüftern für ebm papst, einem Spezialisten für Ventilatoren und Motoren in der Luft- und Antriebstechnik. Da die Aufgabenstellung für ein Linearportal zu komplex war, hat man gemeinsam mit dem Integrator Barth Mechanik GmbH aus Zimmern die Überlegungen bezüglich dieser Alternative bereits in einem frühen Entscheidungsstadium verworfen. Um alle Kundenanfragen auch wirtschaftlich und qualitativ hochwertig bedienen zu können, bedurfte es ganz neuer Wege in der Automatisierung. Denn die Herstellung der komplexen Kunststoff-Spritzgießkomponenten erfordert ein Höchstmaß an Präzision, Reproduzierbarkeit und Taktzeit gleichermaßen. Zudem musste die vorgegebene Zykluszeit und Prozesssicherheit gewährleistet werden. 

Zwei KUKA Roboter arbeiten als Team

Dem KR 16 werden zur Herstellung der Lüfter vier Wellen zugeführt, die er in das Werkzeug legt. Das Einlegen der sehr kleinen Bauteile von gerade einmal 1,2 mm Durchmesser und 1,5 cm Länge muss dabei absolut lagegerecht erfolgen, wofür ein Laser zuvor die exakte Stellung ausmisst. Im Anschluss an den Kunststoffspritzguss entnimmt der Roboter die vier fertig gegossenen Lüfter aus dem Werkzeug und übergibt sie in die Prüfstation, wo sie mit einer Kamera inspiziert werden. Der KUKA Kleinroboter aus der KR AGILUS Serie (KR 6 R900 sixx) nimmt dann die finalen Bauteile einzeln aus der Prüfstation und legt sie auf palettierte Trays ab. 
Der KUKA Kleinroboter aus der KR AGILUS Serie legt die Bauteile auf palettierrte Trays ab
Der KUKA KR AGILUS nimmt die finalen Bauteile einzeln aus der Prüfstation und legt sie auf palettierte Trays ab.

Nur ein Roboter kann diese Prozessschritte zuverlässig durchführen. Denn die menschliche Hand würde auf dem Bauteil Korrosion verursachen und darf es daher nicht berühren. Und mit Handschuhen kann man die sehr kleinen Wellen nicht mehr greifen. 

Flexibilität und Präzision durch synchronisierte Robotersysteme

Die KUKA Roboter der Gebrüder Schwarz GmbH, die zum Einsatz kommen, überzeugen neben der Qualität v. a. durch ihre Robustheit und hohe Verfügbarkeit von 99,995%. Sie verfügen über ein ideales Verhältnis zwischen Reichweite, Gewicht, Geschwindigkeit und Energieverbrauch. Ihre Funktionsvielfalt macht sie sehr flexibel, was die Synchronisation der zwei Robotersysteme im vorgegebenen Produktionszyklus bei den Gebrüdern Schwarz vereinfachte. Während der KR 16-2 mit Flexibilität und Präzision bei der Entnahme aus der Spritzgießmaschine überzeugt, punktet der KR AGILUS sixx 6 R900 mit höchster Genauigkeit bei maximaler Geschwindigkeit.

Spürbare Produktivitätssteigerung bei hoher Qualität

Mit der roboterbasierten Lösung konnte das Unternehmen die Produktivität spürbar steigern – bei gleichbleibender, hoher Qualität. Die gefundene Lösung dient zudem als Pilotprojekt für ähnliche Herausforderungen in der Zukunft. Auf der neuen Automatisierung, die auf sechsachsigen Robotern basiert, und das erlernte Know-how kann die Gebrüder Schwarz GmbH mittel- und langfristig sehr gut aufbauen. 
Bei der Herstellung von Lüftern setzt die Gebrüder Schwarz GmbH auf zwei KUKA Roboter
Die KUKA AGILUS (links) und KR 16 (rechts) Roboter bilden ein perfekt aufeinander eingespieltes Team.

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