Druckgießzelle von KUKA Industries bei Auto Heinen

Neue Druckgießzelle für höhere Verfügbarkeit und Performance

Auto Heinen seit Jahrzehnten eine anerkannte Größe für anspruchsvolle Druckgussteile aus Aluminiumlegierungen. Um die Leistung der Gießerei weiter zu steigern, ging 2015 eine neue Druckgießzelle in Betrieb, die von KUKA Industries komplett projektiert und in Betrieb genommen wurde.

Die Ausgangssituation

Auto Heinen ist ein Familienbetrieb, der mit 260 Mitarbeitern in Bad Münstereifel seit mehr als 70 Jahren Teile aus Alu-Druckguss fertigt – in 13 voll automatisierten Gießzellen. Heute agiert das Unternehmen innerhalb der internationalen, ebenfalls in privater Hand befindlichen, Südtiroler Scherer Gruppe. „Um den steigenden Anforderungen an Anlagenverfügbarkeit und kürzere Taktzeiten gerecht zu werden, sind immer wieder Ersatzinvestitionen erforderlich“, so Thomas Velser, Leiter der Gießerei bei Auto Heinen. „Unser Ziel ist es, bestmögliche Produkte hinsichtlich Maßhaltigkeit, Dichtheit und Sauberkeit zu entwickeln. Dies geschieht in enger Zusammenarbeit mit unseren Kunden. In diesem Zusammenhang haben wir im Jahr 2015 eine alte Gießzelle durch eine moderne Lösung ersetzt.“

Die Aufgabe

Die Zelle umfasst alle Schritte vom Gießen bis zum stanzentgrateten Teil.
Die Anlage wurde auf eine Kapazität von 200.000 Schuss pro Jahr im Drei-Schichtbetrieb konzipiert. In der neuen Druckgießzelle entstehen Drosselklappengehäuse. Das Werkzeug wurde dabei so angelegt, dass ein Schuss vier Gehäuse fertigt. Bei einem Aluminium-Druckgießer wie Auto Heinen werden die Produkte häufig gewechselt, sodass Flexibilität weit oben auf der Anforderungsliste des Projekts stand. Einfache Werkzeugwechsel ermöglichen verschiedene Artikel und unterschiedliche Losgrößen nach Bedarf.

Die Lösung

Den zentralen Punkt in der automatisierten Gießzelle bildet ein KUKA Roboter in Gießereiausführung. Er ist mit einem zwei-Backen-Drehgreifer ausgestattet, der die Gießteile am Ausgusszapfen fasst und sie ohne Umgreifen an alle Stationen innerhalb der Zelle befördert. Nach der Entnahme aus der Gießmaschine stoppt der Roboter vor einer mit IR-Sensoren bestückte Schusskontrolle. Einige sehr komplexe Produkte werden mit einem sog. Dreiplattenwerkzeug in der Gießmaschine gefertigt. Um diese beschädigungsfrei aus der Gießmaschine zu entnehmen, hält Auto Heinen einen zusätzlichen Doppelgreifer parat. Das vollständige Produkt wird nun vom Roboter in ein Tauchkühlbecken gehalten, um die Temperatur in einen optimalen Bereich für die weitere Verarbeitung abzusenken. Um den nächsten Prozessschritt auszuführen, legt der Roboter das Gussteil in das Entgratwerkzeug.

Die Presse trennt die vier Bauteile und entfernt alle Gussgrate in einem einzigen Arbeitsgang. Highlights der im Jahr 2014 komplett überarbeiteten Pressen sind optimierte mechanische Features wie größere Aufspannfläche, erleichterter Zugang zu Wartungszwecken sowie die deutlich gesteigerte Energieeffizienz, unter anderem durch Verwendung von Servo-Motor-basierten Pumpenantrieben, die es außerdem ermöglichen, Taktzeiten weiter zu verkürzen.
Der Roboter legt das Gußteil zum Trennnen und Entgraten in die Presse
Die Presse trennt die vier Bauteile und entfernt alle Gussgrate in einem einzigen Arbeitsgang.
Auto Heinen gehört zur Scherer Gruppe und profitiert von den im Verbund abrufbaren Dienstleistungen. So stellt die Gruppe die meisten Gussformen selbst her. Daneben zeigen Formfüllsimulationen bereits im Vorfeld virtuell, wie sich bestimmte Formen in der Praxis verhalten werden. Weil Auto Heinen eine Null-Fehler-Strategie verfolgt, wird jede neue Form zusätzlich in einer eigenen Reis Tuschierpresse überprüft. Tuschieren ist im Werkzeugbau ein Eckpfeiler, um mit jeder Druckgussform höchste Genauigkeit zu erreichen und zu dokumentieren. Der sog. letzte Schliff stellt sicher, dass die Form bündig, parallel und vor allem dicht ist. Schließlich mindert jeder Flittergrat oder Durchschuss die Qualität des Gussteils und verkürzt die Nutzungsdauer der Form, weil sie dadurch schneller verschleißt.
Zelle bei Auto Heinen
Die Zelle umfasst alle Schritte vom Gießen bis zum stanzentgrateten Teil.

Für uns ist es sehr wichtig, einem Automationspartner und Systemintegrator zu vertrauen, der entsprechendes Fach-Know-how mitbringt und Gießprozesse kennt. Wir vertrauen seit 30 Jahren auf die Expertise und Zuverlässigkeit von Reis – oder heute: KUKA Industries. So war schon in einem frühen Projektstadium klar, dass wir auch die Gesamtverantwortung für eine neue, voll automatisierte Anlage in bewährte Hände geben würden.

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