Konstrukteure nehmen den Bedienern das Justieren ab

Konrad Mücke ist Fachjournalist in Schluchsee

Die Fertigung in einem Zulieferunternehmen wie der Albea Kunststofftechnik GmbH in Seelbach muss auf viele Wünsche eingestellt sein. Hohe Produktivität ist Pflicht, doch müssen sich trotz hoher Stückzahlen auch Varianten fertigen lassen, um beispielsweise für den Massenartikel Mobil-Telefon individuelle Wünsche von Anwendern zu erfüllen.

Um dies zu gewährleisten, hat das Unternehmen vor einigen Monaten seine Anlagen zum Verformen der Gehäuse- und Tastaturfolien weitgehend automatisiert. In enger Zusammenarbeit mit der Gießler Handhabungstechnik, Zell am Harmersbach, haben die Produktionsspezialisten in Seelbach durchdachte Handhabungsanlagen verwirklicht. Sie transportieren die Folien auf die Aufheizstation, von dort zur Verformstation und bewegen sie anschließend auf Paletten. Bisher waren zum Bedienen der Anlage mehrere Personen erforderlich, um Folien einzulegen und zu entnehmen. Abgesehen davon, dass diese Arbeit ermüdend und monoton war, hing die Produktivität der Anlage von der Sorgfalt und der Aufmerksamkeit des Personals ab. Das war insbesondere in Nachtschichten mitunter problematisch.

Wesentliche Verbesserungen haben die Kunststoffverarbeiter jetzt mit der automatisierten Anlage erreicht, die von einer Person bedient wird. Ein zentrales Karussell bringt die Folien zur Aufheizstation, zur Verform- und zur Entnahmestation. Der Mitarbeiter legt lediglich die Folien in die Transportpaletten des Karussells ein und überwacht den Fertigungsablauf. Zusätzlich entnimmt er nach einer vorgegebenen Anzahl von Zyklen einige Folien für die Qualitätskontrolle.

Obwohl die automatisierte Anlage im Zwei- oder Drei-Schicht-Betrieb zuverlässig und hoch produktiv laufen muss, sollte sie innerhalb kürzester Zeiten umzurüsten sein – und das sogar dann, wenn in der Nacht oder am Wochenende nur angelerntes Bedienpersonal anwesend ist und den Wechsel ohne die Mitarbeit von Fachpersonal durchführen muss.

Diesen Forderungen entspricht die jüngst verwirklichte Anlage durch ausgeklügelte Automatisierungskomponenten. Dazu gehört das eigens konstruierte Greifsystem, das die heißgeprägten Folien transportiert. Es entnimmt dem Karusselltransport mit Hilfe von Vakuumsaugern jeweils sechs Folien und legt sie auf einer Stapelpalette ab. Um die unebenen Formen der Folien sicher zu halten, müssen die Sauger auf genau vorgegebenen, nur wenige Quadratmillimeter kleinen Flächen angreifen. Das erfordert Positioniergenauigkeiten von etwa 0,1 mm. Um den Greiferwechsel auch angelerntem Personal anvertrauen zu können, sollten die Greifsysteme darüber hinaus mit wenigen Handgriffen auszuwechseln sein. Dies ist nur zu erreichen, wenn jeglicher Aufwand zum Justieren von Greifern, Vakuumsaugern und anderen Elementen entfällt.

Die Gießler Handhabungstechnik hat dies mit einem Konzept verwirklicht, das auf eine einfache Verklemmung der Komponenten setzt. Auf einer Grundplatte sind die Sauger in einer festen, für die jeweiligen Folien erforderlichen Position fixiert. In diesen Grundplatten befinden sich auch Bohrungen und Kanäle, in denen die Saugluft strömt. Eine mechanische Aufnahme, die den Greifer mit der Tragplatte am Linearroboter verbindet, enthält auch die Kupplungen für die Saugluft-Leitungen. Beim Wechsel des Greifersystems muss der Bediener lediglich zwei Schnellspanner lösen, den Greifer herausziehen, einen anderen Greifer einschieben und mit den Schnellspannern wieder festklemmen. Der ganze Vorgang soll nicht länger dauern als etwa 1 min.

Ein weiterer Vorteil dieses Systems ist, dass alle Schlauch- und Kabelverbindungen im Bereich des Greifers entfallen. Mit den bisher üblichen Konstruktionen war die Gefahr groß, dass die Bediener die Leitungen beim Umrüsten verwechseln, unsachgemäß verlegen, beschädigen oder gar abreißen.

Da das Umrüsten der Anlage weitere Bereiche betrifft, sind auch die anderen Komponenten der Entnahme- und Stapelstation ähnlich aufgebaut. Das Bedienpersonal wechselt lediglich komplette Baugruppen wie Grundplatten mit Führungsstiften oder Anschlägen. Auch das Heißprägewerkzeug lässt sich mit einem Führungsschlitten und einem Transportwagen mit wenigen Handgriffen austauschen. Die zu wechselnden Baugruppen sind mit Kennzeichen versehen, die auf dem zu rüstenden Fertigungsauftrag angeben sind. Die kompletten Rüstsätze aus Greifer, Grund- und Führungsplatten befinden sich in einem Handlager unmittelbar neben der Anlage. Das sorgt für minimale Nebenzeiten, und dennoch lässt sich die Anlage flexibel für ein breites Spektrum an Folien nutzen.

Beim Konstruieren des Greif- und Handhabungssystems sind die Spezialisten von Gießler Handhabungstechnik auf die Anforderungen der Albea-Mitarbeiter eingegangen und haben Standardkomponenten genutzt, um die Greifsysteme dennoch kostengünstig zu bauen.

Insgesamt war die Automatisierung der Heißprägepressen ein Erfolg für die Seelbacher: Dieser Schritt hat die Produktivität nahezu verdoppelt. Durch das rasche und zuverlässige Einlegen und Entnehmen der Folien nutzt die Anlage jetzt die minimale, vom Verformzyklus vorgegebene Taktzeit. So kann der Zulieferer auch an einem kostenintensiven Produktionsstandort wie Deutschland die Folien wirtschaftlich und wettbewerbsfähig produzieren.

Bei der Seelbacher Albea Kunststofftechnik GmbH, einem Tochterunternehmen der Bad Oeynhausener Balda AG, entwickeln und produzieren über 250 Mitarbeiter Folien und Spritzgießteile. Spezialisiert ist der Betrieb auf Bauteile für Bedientafeln, Tastaturen und hinterleuchtete Displays. Dafür fertigen die Seelbacher Kunststofftechniker hochwertige Spritzgussteile mit eingespritzten, mehrfarbigen, bedruckten und teilweise transparenten Folien.