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Kawasaki Robotics Gleichbleibend hohe Qualität im automatisierten Druckguss bei Sander

| Redakteur: Reinhard Kluger

Druckguss ist ein industrielles Gussverfahren für die Serien- oder Massenproduktion von Konstruktionsteilen. Um den Workflow des Ennepetaler Unternehmens Sander zu optimieren, wurde Kawasaki Robotics mit der Konzeption und Durchführung einer innovativen Automatisierungslösung beauftragt.

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( Archiv: Vogel Business Media )

Das Familienunternehmen Sander setzt Maßstäbe, wenn es um die Präzision, die Qualität und die Technologie beim Aluminium-und Zinkdruckguss. Angefangen bei der Entwicklung über die Werkzeugfertigung bis hin zur Serienreife der einbaufertigen Gusskomponente ist es selbstverständlich, dass ausschließlich neueste Technik und qualifizierte Mitarbeiter zum Einsatz kommen. Höchstmögliche Liefer- und Termintreue werden garantiert, um den Leistungs- und Qualitätsanspruch des Kunden reibungslos zu erfüllen. Beliefert werden Branchen wie Automotive, Hausgerätetechnik, Elektrotechnik, Bauzubehör und Maschinenbau.

Mehr Effizienz durch Automatisierung

Je größer die Stück- und Loszahlen sind, desto sinnvoller ist der Einsatz von Robotertechnik in der Produktion. Ein Beispiel hierfür ist die nachfolgend beschriebene Anwendung, bei der Druckgussteile für die Automobilzuliefer-Industrie hergestellt werden. Je mehr Schritte automatisiert werden, desto effizienter gestaltet sich der Workflow; mit ein wesentlicher Grund sich für das von Kawasaki Robotics vorgeschlagene Konzept zu entscheiden. In fünf Einzelschritten, Teile Greifen, Form sprühen, Teilekontrolle auf Vollständigkeit, abkühlen und ausschleusen, erreicht der Roboter hierbei eine Takt-/Gesamtzeit von ca. 30 Sekunden.

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Unabhängig von Stückzahl und Werkstoffanforderungen arbeitet der Roboter seinen Prozess ab. Wird ein neues Bauteil gegossen werden die Einzelpunkte (Greifpunkt, Sprühweg, Prüfmuster, Abkühlzeit und Ablageposition) dem Roboter neu mitgeteilt. Auf diese Art und Weise entsteht eine Bibliothek an Programmen, die, sobald ein Teil einmal gefertigt wurde, ein Umrüsten in kürzester Zeit ermöglicht.

Die Schritte im Einzelnen

Das flüssige Metall wird unter hohem Druck in das vorgeheizte Werkzeug gepresst. Damit ist gewährleistet, dass auch feinste Strukturen bis ins letzte Detail ausgefüllt werden. Diese Technologie ermöglicht auch die Herstellung von dünnwandigen und filigranen Produkten mit einer homogenen Oberfläche.

Das mittels Kolben eingeschossene Material wird solange im Werkzeug gehalten bis Teilestabilität erreicht ist. Im nächsten Schritt öffnet sich die Maschine und somit die Form. Erreicht der Roboter seine Position in der offenen Form, stoßen die Auswerfer das Gussstück aus, wodurch der am Abguss befindliche Greifpunkt für den Roboter freigegeben wird. Der Roboter entnimmt das Teil, sprüht die eine Seite der Form mit einem Trennmittel aus, dreht den Greifer um 180° und besprüht die zweite Seite der Form in gleicher Weise.

Schlankes Armdesign

Ein großes Plus der Roboter der F-Serie, der hier zum Tragen kommt, ist das schlanke Armdesign und die dadurch minimierten Störkonturen, da besonders beim Eintauchen in Druckgussmaschinen Arbeiten auf engstem Raum gefragt ist. Ein weiterer Vorteil ist die geringe Standfläche und ein eng am Arm angelegter Arbeitsbereich wodurch die Arbeitszelle des Roboters trotz vieler Einzelaufgaben sehr klein konzipiert ist und Hallenfläche gespart wird. Durch diese Bauweise ist es möglich, den Greifer des FS10L, ohne die Maschine verlassen zu müssen, um 180° zu drehen und somit wertvolle Taktzeit zu sparen.

Optische Teilekontrolle

Um sicher zu stellen, dass keine Teile/Gussstücke in der Druckgussmaschine verblieben sind, fährt der Roboter mit dem aus dem Werkzeug gelösten Gussstück der Maschine und führt eine optische Teilekontrolle durch. Ein möglicher Crash beim nächsten Abguss wird vermieden, da die Druckgussmaschine im Fehlerfall durch ein entsprechendes Signal des Roboters gestoppt wird. Das defekte oder unvollständige Teil wird gleichzeitig vom Roboter ausgeschleust. Ist das Teil vollständig erkannt, verfährt der Roboter zu einem Abkühlbecken. Das Eintauchen kühlt das noch heiße Druckgussteil auf eine Temperatur von unter 100 Grad ab.

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