Epson SCARA-Roboter in ubh Spritzgussanlage

Eine ganze Phalanx an SCARA-Robotern von Epson kommt in der neuesten Anlage des Sondermaschinenbauers ubh MECHANICAL ENGINEERING zum Einsatz. Mit beeindruckender Dynamik übernehmen sie verschiedenste Positionieraufgaben. Ihr gemeinsames Ziel: 2,6 Millionen Spritzgussstecker pro Jahr.

Moderne Autos bestehen bis zu 20 Prozent aus Kunststoffen. Das macht sie leichter und damit sparsamer im Verbrauch. Scheinwerfer, Stoßstangen, Spiegel sind im Außenbereich die augenfälligsten Polymer-Komponenten. Je nach Fahrzeugklasse gibt es im Innenbereich kaum ein Teil, das nicht aus Kunststoffen gefertigt ist. Doch die eigentlichen leichten Leistungsträger arbeiten im Verborgenen, wie etwa zahlreiche spritzgegossene Steckverbindungen für die Sensorik und zur Übertragung von Steuerimpulsen, angefangen beim Regensensor bis hin zum automatischen Getriebe.

Bei der Herstellung der teils hochkomplexen elektromechanischen Komponenten zählt neben hohen Stückzahlen vor allem eines: absolute Präzision. Die Steckverbindungen – oft hybrid gefertigt als Kunststoffspritzgussteil mit integrierten Metallsteckern – sind im Fahrzeug hohen Belastungen ausgesetzt, wie etwa wechselnden Temperaturen und Vibrationen.

Für die neue Anlage des Sondermaschinenbauers ubh MECHANICAL ENGINEERING GMBH (ubh ME) ist höchste Präzision kein Problem. Und das gleich 2,6-millionenfach im Jahr in Form von spritzgegossenen Steckern für die Automobilindustrie. Um hohe Geschwindigkeiten und maximale Genauigkeit kümmern sich 12 SCARA-Roboter von Epson.

Die Muttergesellschaft der ubh Unternehmensgruppe, die ubh SOFTWARE & ENGINEERING GMBH, erstellt seit über 35 Jahren Softwarelösungen im Bereich der Intralogistik und Automation. Mit dem über viele Jahre gewonnen Know-how ist man 2005 in den Bereich Mechanical Engineering eingestiegen. Der Schritt von der Softwareerstellung für die Automation zum Entwickler und Produzenten hoch komplexer Automationslösungen hat sich gelohnt. Heute ist die Unternehmensgruppe bekannt für ihre innovativen und kreativen Automatisierungslösungen. „Wir gehen immer den Weg vom Produkt zum System, nie den Weg vom System zum Produkt“, erklärt Siegfried Schwarzer, Managing Director bei ubh ME. „Das macht uns besonders lösungsorientiert – losgelöst von einem fixen Grundsystem. So kann es vorkommen, dass wir in eine Anlage verschiedene Systeme integrieren. Diese konzeptionelle Flexibilität macht uns sehr erfolgreich.“

Während ubh ME noch bis vor rund fünf Jahren in erster Linie selbst konzipierte Linearachs-Systeme einsetzte, baut man in der neuen Anlage zur Herstellung von Steckergehäusen auf SCARA-Roboter von Epson. Diese übernehmen die unterschiedlichsten Aufgaben. Gleich zu Beginn des Prozesses bewegen sich sieben SCARAs in Reihe mit einer eleganten Leichtigkeit und präzisen Dynamik, die an ein modernes Ballett erinnert. Dabei ist ihr Job klar definiert: Sie greifen aus sieben Zuführstationen kommende Metallstecker und setzen sie in Werkstückträgern an verschiedenen Positionen ein. Präzise positioniert werden die Metall-Pins anschließend in der Spritzgussmaschine mit einer gleichermaßen stabilen wie filigranen Form umspritzt. Für den Weitertransport, das punktgenaue und schnelle Aufnehmen und Absetzen mit Spezialwerkzeugen sorgen fünf weitere SCARA-Roboter von Epson. Wichtigste Stationen sind dabei das Aufbringen eines Datamatrix-Codes per Laser, eine Prüfstation für die Pinlängenprüfung per Taumelkreis-Inspektion sowie eine Kamera-Inspektion. Abschließend werden die Steckerelemente sicher in Trays verpackt.

Eine Besonderheit der neuen Anlage ist die dynamische Logistik durch Robotertechnik. „Wir führen das Bauteil nicht klassisch fest getaktet durch die Anlage, sondern flexibel und dynamisch“, so Schwarzer. „Die Robotersysteme überschneiden sich und greifen ineinander, wie beispielsweise in der Prüfstation oder beim Bedrucken per Laser.“ Für die ubh ME war es das erste Mal, dass sie SCARA-Roboter auch zum Bestücken von filigranen Kontakten in einer Anlage eingesetzt hat. „Mit hoher Präzision können unterschiedliche Positionen angefahren und manchmal sogar mehrere Kontakte auf einmal eingesetzt werden“, erläutert der Maschinenbauer aus Leidenschaft. Neben Schnelligkeit, Flexibilität und Präzision spricht für die Roboter-Lösung auch der hohe Grad an Wiederverwendbarkeit für wechselnde Aufgaben und Bauteile. „Roboter ermöglichen es uns, auf Positionsänderungen viel schneller zu reagieren, als wenn wir mit Linearachsen arbeiten würden. Wir verfügen über eine höhere Flexibilität, ändert sich das Bauteil oder kommen weitere Arbeitsschritte dazu.“

Neben der innovativen und zuverlässigen Roboter-Technologie selbst schätzt Schwarzer an Epson die gute Zusammenarbeit und Unterstützung durch Robotik-Know-how. „Als wir vor fünf Jahren die ersten Schritte im Bereich Robotik unternommen haben, hat man uns im Außendienst und in den Fachabteilungen von Epson extrem gut unterstützt“, betont der Managing Director von ubh ME. „Wir mussten ein Stück weit umdenken lernen von linearen Bewegungen hin zu dynamischen. Dabei hat uns Epson wirklich sehr geholfen.“ Am Produktportfolio von Epson schätzt man bei der ubh ME besonders, dass es so breit gefächert ist. Mit einer Varianz von über 300 Modellen allein an SCARA-Robotern bietet es ubh für eine Vielzahl von Anwendungen passgenaue Lösungen.