Turnarea prin injecție a maselor plastice cu mașina de turnare prin injecție bazată pe robot

Prelucrarea materialelor plastice cu turnare prin injecție este disciplina supremă a proceselor de turnare prin injecție. Compania de familie Hauff a automatizat complet producția de role de coșuri superioare pentru mașinile de spălat vase. Acest lucru este posibil datorită unui robot KUKA și a unui cub de producție multifuncțional.

Procesul de turnare prin injecție a maselor plastice și un know-how deosebit de la Pforzheim

Când Jörg Vetter ajunge în zona industrială de la Pforzheim, în sudul Germaniei, privirea lui se îndreaptă spre ferestrele clădirii. „Mă bucur de fiecare dată când o văd lucrând.” Celula care îi aduce zâmbetul pe buze managerului tehnic de la compania de turnare prin injecție a maselor, plastice Hermann Hauff GmbH & Co. KG, este o mașină de turnare prin injecție Arburg Allrounder Cube 2900. Din 2019, ea produce la Hauff role de coșuri superioare pentru mașinile de spălat vase. Aceste elemente din plastic sunt formate din două părți interconectate, o roată care se poate deplasa liber și un soclu fix. Rolele, care sunt indispensabile pentru încărcarea și descărcarea ușoară a mașinilor de spălat vase, sunt turnate în mașina de turnare prin injecție. Turnarea și asamblarea se desfășoară într-un proces complet automatizat pe care Hauff l-a dezvoltat împreună cu Arburg, producătorul de mașini de turnare prin injecție.

Instalație unică cu mașini de turnare prin injecție de dimensiuni mari

„Sistemul nostru și toate procesele asociate sunt unice în lume”, spune Jörg Vetter. „Acestea ne permit să economisim patru până la cinci mașini de turnare prin injecție și îi scutește pe angajații noștri de sarcini de producție monotone.” În fiecare an, Hauff produce în jur de 60 de milioane de componente cu ajutorul lui Cube numai pentru BSH Hausgeräte GmbH; în următorii trei ani, producția va crește la 75 de milioane de unități. Compania de familie a fost fondată în 1966 de Hermann Hauff în Pforzheim, iar astăzi produce piese de precizie, de înaltă calitate pentru injecție de mase plastice și matrițe pentru procesele de turnare prin injecție, sub conducerea fiicelor Andrea Hauff și Carmen Hauff-Bischoff. Clienții Hauff provin din sectorul tehnologiei electrocasnicelor și a dispozitivelor, inclusiv „electrocasnice mari”, din sectorul auto și din cel al tehnologiei medicale.

Compania Hauff de la Pforzheim produce piese din plastic cu ajutorul mașinilor de turnare prin injecție

Companie mică, de succes, cu cele mai înalte cerințe în domeniul turnării prin injecție a maselor plastice

„Începem acolo unde alții se opresc în procesarea maselor plastice”, spune Jörg Vetter, descriind filozofia companiei. După 20 de ani de lucru în domeniu, acesta știe că: „Cupele de înghețată pot fi produse ușor și ieftin. Dar atunci când vine vorba de componente sofisticate și filigranate, de înaltă tehnologie, cu o greutate cuprinsă între 0,0004 și 400 de grame, trebuie să te poți baza pe calitate – și nu oricine poate face acest lucru.” Pe lângă Arburg, compania robomotion GmbH contribuie, de asemenea, la posibilitatea de satisfacere a acestei cereri în fiecare zi aici, la Pforzheim.

Plasticul este prelucrat cu unelte de înaltă calitate și adecvate

Dezvoltatorul de tehnologie este specializat în proiectarea și construcția de soluții de automatizare personalizate, în special pentru industria maselor plastice. Prin urmare, la Hauff, experții în robotică sunt, parteneri de dezvoltare apreciați și la mare căutare, când vine vorba de crearea de procese de producție automatizate.

Un proces autonom ca „One Piece Flow”

Sarcina a fost să repornim producția și montajul rolelor de coșuri superioare pentru mașinile de spălat vase, cu scopul de a obține cantități mai mari și o eficiență ridicată, utilizând în mod optim spațiul de producție limitat. Arburg a făcut acest lucru posibil prin intermediul Reverse Cube de la Foboha. „A fost vorba despre renunțarea la activității manuale și configurarea producției autonome, de la mașina de turnare prin injecție până la palet - ca „One Piece Flow”, adică un proces continuu, neîntrerupt”, explică Directorul General al robomotion, Andreas Wolf. Împreună cu Jörg Vetter și echipa sa, Arburg a analizat îndeaproape întregul proces pentru a dezvolta un sistem care să integreze mașina de turnare prin injecție și cubul de la Foboha, celulele robotizate asociate, precum și graiferele necesare și, împreună cu robomotion, dispozitivul de paletizare.

Precizie și viteză în domeniul turnării prin injecție a maselor plastice

O mașină personalizată pentru turnarea prin injecție a maselor plastice

„Dezvoltarea întregului sistem a durat mai mult de doi ani; numai software-ul a durat un an”, relatează Jörg Vetter. „A fost un proces constant de analiză și regândire.” Special pentru cerințele particulare ale Hauff, Foboha a configurat „Cube”, o unealtă care combină producția a două componente cu montajul acestora. Numele mașinii de turnare prin injecție "Reverse Cube 2900" spune totul: Cubul de oțel poate fi rotit în direcții opuse în jurul axei sale centrale, astfel încât, cu ajutorul unui graifăr special, piesele turnate aici pot fi asamblate în două etape de lucru, înainte de a fi transportate prin intermediul unei benzi transportoare către celula de ambalare și paletizare. „Acest lucru este unic în lume și se găsește doar la noi”, spune Vetter cu mândrie.

De la producție la ambalare: Roboții fac treaba într-un timp scurt

Dăm formă plasticului cu ajutorul roboților de turnare prin injecție

„Pentru a putea acționa cu maximă eficiență și în siguranță în spațiul limitat, noi și compania constructoare de mașini Arburg am lăsat procesul „pe mâna” roboților KUKA. Acest lucru ne-a oferit o mulțime de opțiuni de proiectare”, explică Andreas Wolf. Astfel, mașina de turnare prin injecție lucrează împreună cu un KR QUANTEC cu șase axe, care atinge o repetabilitate maximă și o precizie continuă. Simultan cu ciclul de injecție, acesta scoate rolele din partea inferioară a cubului, le introduce în socluri, apoi scoate piesele de plastic finisate și le depune pe banda transportoare în direcția de ambalare. În acest fel, la fiecare 9,5 secunde sunt produse 24 de role de coș superior de înaltă calitate.

Cu sprijinul KR QUANTEC PA, se fabrică role de coș superior pentru mașini de spălat vase

Prelucrarea maselor plastice cu KR QUANTEC PA

Banda de transport face legătura între celula de producție și celula de ambalare și paletizare de la robomotion, unde un KR QUANTEC PA, unul dintre cele mai rapide dispozitive de paletizare de pe piață, își face datoria. „Robotul de paletizare subțire este extrem de versatil și dinamic, cu un contur de interferență foarte redus”, spune Andreas Wolf. La Hauff, robotul pliază cutiile de transport, le plasează sub banda transportoare pentru a le închide după umplere și le stivuiește pe un europalet. Trei paleți cu 45 de cutii de carton fiecare și 70.200 de role de plastic părăsesc fabrica în fiecare zi.

De la turnarea prin injecție a maselor plastice până la paletizare cu ajutorul roboților

„Sistemul funcționează complet independent, fără nicio altă intervenție”, spune Andreas Wolf. „Am planificat un timp intermediar de opt ore. Apoi, un angajat trebuie să scoată de pe linie paleții gata pregătiți. Altfel spus: Mașina de turnare prin injecție se descurcă foarte bine de una singură pe parcursul unei ture de lucru complete.”

Prevenirea erorilor prin simulare în timpul planificării

Pentru a putea realiza această etapă complexă de producție în cadrul unei producții în curs de desfășurare, este esențial să se planifice cât mai precis posibil, motiv pentru care Arburg și robomotion au integrat în dezvoltarea sistemului un software de planificare inteligent, KUKA.Sim, pentru programarea offline a roboților KUKA. „Tocmai pentru că spațiul din hala de producție este atât de limitat, a fost important să încercăm sistemul și funcționalitățile sale înainte ca acestea să devină reale. De exemplu, am putut să realizăm o analiză a timpului de ciclu încă din faza de inginerie și să o integrăm în layout și proiectare. Aceasta a fost „învățarea prin practică” în spațiul virtual”, spune Wolf. „Fără KUKA.Sim, configurarea sistemului ar fi fost cu siguranță mult mai dificilă și mai costisitoare, sau chiar ar fi mers prost. Acest lucru este absolut intolerabil, mai ales pentru o companie de dimensiuni medii.”

Cu ajutorul KUKA.Sim, robotul KUKA cu noua mașină de turnare prin injecție a fost ușor de integrat în sistem

Automatizarea prelucrării maselor plastice cu o scânteie de entuziasm

Înțelegerea profundă a sistemului Cube și a posibilităților sale îl ajută pe Jörg Vetter să sporească interesul angajaților Hauff cu privire la automatizare. „Întotdeauna este nevoie de puțină muncă de convingere pentru ca angajații să înțeleagă că noua tehnologie nu este împotriva oamenilor, ci îi servește și le face munca mai ușoară și mai variată”, spune directorul tehnic. Acesta este un factor important, mai ales în vremuri în care se înregistrează un deficit tot mai mare de lucrători calificați. „Continuăm permanent procesul de optimizare. Sunt deja cu câțiva pași înainte în planurile mele și mă gândesc, împreună cu conducerea și partenerii noștri tehnici, cum putem produce cât mai multe produse cu o singură mașină. Dacă vom găsi noi oportunități importante, vom profita de ele.”

Având o viteză extremă, acest robot reduce timpii de ciclu în producție și crește calitatea producției fără a ieși vreodată din ritm.

Andreas Wolf, Director General al robomotion GmbH