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Ausgangslage / Aufgabenstellung |
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| Als die AUDI AG in eine neue Druckguss-Versuchsanlage für die Versuchsgießerei des Werkes Ingolstadt investieren wollte, suchte das Unternehmen hierfür eine automatische Handling-Lösung. Gefordert waren Prozesssicherheit, Wiederholgenauigkeit, kurze Zykluszeiten und eine hohe Flexibilität, um ein möglichst großes Teilespektrum auf engem Raum produzieren zu können. | |
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Realisation / Lösung |
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 | | Handling von Druckgussteilen |
Das Handling der Druckgussteile aus Aluminium und Magnesium, die sowohl im konventionellen als auch im Vacural-Druckgießverfahren hergestellt werden, übernahm ein sechsachsiger KUKA-Roboter KR 210 L150 F der Serie 2000, der außerdem die Formhälften besprüht und ausbläst. Sobald die Form der Druckgießmaschine, die über eine Schließkraft von 20.000 Kilonewton verfügt, mit dem darin erstarrten Metall öffnet, greift der Roboter das Teil am Anguss und nimmt es von der beweglichen Formhälfte ab. Parallel dazu stoßen Auswerfer, die in die Form integriert sind, das Gussteil aus und erleichtern so die Entnahme. Um diesen Vorgang zu unterstützen, schaltet die Robotersteuerung die Lineareinheit auf die Funktion „Weiche Achse“. Dadurch, und aufgrund der hohen Steifigkeit des Roboterarms, ist es den Auswerferstiften möglich, den KR 210 L150 F auf der Linearachse um die entsprechende Strecke zu verschieben. Nach der Entnahme hält der Roboter das Gussteil an eine mit Sensoren versehene Kontrollstation. Die überprüft es auf Vollständigkeit beziehungsweise stellt fest, ob Material in der Form verblieben ist. Gleichzeitig spritzt die Station solchen Rohlingen, die nicht in Ordnung sind, einen roten Punkt auf, damit die Mitarbeiter sie später erkennen können. Fehlerfreie Gussteile übergibt der Roboter an eine Teiledusche, die den jeweiligen Rohling von gut 400 Grad Celsius soweit abkühlt, dass man ihn manuell greifen kann. Die Wartezeit nutzt der Sechsachser, um sein Sprühwerkzeug aufzunehmen und die Gießform mit Trennmittel zu benetzen. Hierbei kühlt der Roboter die Form und erzeugt einen Trennfilm. In der Form verbliebene Feuchtigkeit entfernt er durch Blasen. Dann legt er das Sprühwerkzeug wieder ab, holt das abgekühlte Gussteil aus der Teiledusche und setzt es auf das aus der Anlage führende Förderband. Das Band läuft an, wenn der Roboter eine Lichtschranke passiert. | |
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Systemkomponenten / Auftragsumfang |
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- KUKA-Roboter KR 210 L150 F der Serie 2000
- Zange als Lastaufnahmemittel, mit deren zwei Greiferbackenpaaren der Roboter wahlweise den Anguss oder das Sprühwerkzeug greift
- Sprühwerkzeug, ausgestattet mit sechs Sprüh- und Blaskreisen, um unterschiedliche Gießformen lückenlos mit Trennmittel benetzen zu können, und mit einem zusätzlichen Hochdruckblaskreis, über den der Roboter Restfeuchtigkeit aus den Formen entfernt
- rund viereinhalb Meter lange Lineareinheit KL 1500
- Vollständigkeitskontrolle
- Teiledusche
- Metallgliederförderband
- Abstimmen der erstmals für Sprüh- und Handhabungsaufgaben in einer Gießerei eingesetzten Volkswagen-Steuerung VKRC 2, die von Volkswagen und KUKA eigentlich nur für Schweiß-Applikationen entwickelt wurde
- Importieren des vorgefertigten Technologiepakets „Sprühen“ auf die Steuerung
- Schnittstelle zum zentralen Trennmittelversorgungs-System
- Roboterprogrammierung
- Inbetriebnahme
Lieferung durch Acheson Industries Deutschland, Dornstadt bei Ulm. | |
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Ergebnis/Erfolg |
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- Sehr flexibel
Mit dem für verschiedene Referenzgussteile ausgelegten Robotergreifer kann AUDI ein breites Teilespektrum auf engem Raum fertigen. Zur hohen Flexibilität des Roboters tragen auch seine große Beweglichkeit und Reichweite sowie die Lineareinheit bei.
- Schnell und präzise
Durch sein hohes Beschleunigungsvermögen zwischen den einzelnen Stationen erreicht der Roboter kurze Zykluszeiten. Außerdem steht der KR 210 L150 F für präzises Handling und Prozesssicherheit.
- Großer Arbeitsraum
Da der Roboter auf einer abgedeckten, rund viereinhalb Meter langen Lineareinheit verfährt, wird sein Arbeitsraum wesentlich vergrößert. Die Verfahrachse ist zudem komplett im Boden versenkt und somit ebenerdig begehbar.
- Resistent gegen Hitze
Der sechsachsige Knickarmroboter ist mit einer Foundry-Hand ausgerüstet und deshalb resistent gegen besonders hohe Temperaturen.
- Hohe Tragfähigkeit
Aufgrund der hohen Tragfähigkeit von 210 Kilogramm ist der Roboter in der Lage, das knapp 50 Kilogramm wiegende Sprühwerkzeug zu handhaben, obwohl dieses seinen Massenschwerpunkt weit vor seine sechste Achse verschiebt.
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