Erfolgreich gegriffen

Spezial Maschinenelemente

Greiftechnik – Um sich in der Automotive-Industrie mit Spritzgussteilen durchzusetzen, muss die Produktion reibungslos und sehr exakt laufen. Am besten gelingt das beim Anbieter Denk mit Greifern von Schunk.

14. März 2018

Beim Kunststoffspritzgießen sind die Handhabung der Teile und der reibungslose Ablauf der Prozesse wesentliche Kriterien, um dauerhaft vor allem in der Automobilindustrie bestehen zu können. Verschärfend hinzu kommen Begleitumstände wie hohe Stückzahlen und extreme Qualitätsanforderungen.

Diesem harten Umfeld ausgesetzt sieht sich auch die Denk Kunststoff Technik GmbH aus Gevelsberg. Darum musste sich das Unternehmen sein Erfolgsrezept hart erarbeiten. Laut Konstantin Spenst, Leiter Automatisierungstechnik, liegt dies bei Denk im hohen Automatisierungsgrad. »Wir erreichen in unserem Betrieb 60 Prozent Vollautomatisierung.« Und die Tendenz sei rasant steigend. »Wir sind eben kein typischer Kunststoffspritzgießer.« Nur mit dieser Prämisse sei es möglich, je nach Bauteil und Anlage zwischen 500.000 und zwei Millionen Teile pro Jahr auszustoßen.

Alle Vorgänge sind komplett kontrolliert. »Exaktheit und Nachprüfbarkeit sind für uns entscheidende Faktoren. Je neuer die Anlage, desto mehr Schritte werden überwacht«, erläutert Spenst. »Erst kürzlich haben wir eine Kette von 800 Schritten geschrieben, davon nur 30 Wege. Alles andere waren Befehle zur Bewegung pneumatischer Komponenten oder Abfragen mit Alarm. Der Bediener muss dabei so viele Informationen wie möglich erhalten, damit er bei einer Störung den Grund sofort erkennen kann.«

Greifer sind entscheidend

Eine wichtige Komponente sind die in den Anlagen verwendeten Greifer. Sie müssen eine prozesssichere Handhabung gewährleisten und zugleich eine zuverlässige Abfrage der relevanten Prozessschritte ermöglichen. Denk konzipiert, konstruiert und baut seine Greifsysteme darum überwiegend selbst. »Nicht alle Greifsystemkomponenten am Markt erzielen auf Dauer die erforderliche Genauigkeit und Prozesssicherheit. Aber bei unserer Arbeit ist sehr wichtig, wie präzise die Abfrage der Greifer erfolgen kann«, unterstreicht Konstantin Spenst. »Denn bei einem Millimeter Spiel in den Greiferbacken lässt sich ein Schließhub von drei Millimetern nicht zuverlässig abfragen.«

Früher haben die Sensoren in den Greifern unterschiedlicher Hersteller oft unzuverlässige Ergebnisse geliefert, weil das Spiel in der Backenführung zu groß war. Dann hat Denk die Greifer des Spezialisten Schunk entdeckt. Sie lassen sich, laut Spenst, stabil abfragen, da sie ausgesprochen präzise arbeiten. »Vor allem bei den Kleinteilegreifern der Reihe MPG-plus kann man nicht nur den Endpunkt abfragen, sondern auch einen mittleren Punkt, der sich sehr gut einstellen lässt. Geht ein Bauteil verloren, steht der Endschalter auf null und meldet den Verlust.«

Deutlich mehr Output

Der MPG-plus ist laut Hersteller der derzeit leistungsstärkste Miniatur-Parallelgreifer am Markt. Neben einer induktiven Abfrage lässt er sich auch über integrier- und programmierbare Magnetschalter abfragen, was eine hohe Flexibilität bedeutet. Der Greifer ermögliche einen deutlich höheren Output als marktübliche Module und mache den Weg frei zu immer kleineren und effizienteren Systemen.

Eine leistungsfähige, einzeln gepasste Kreuzrollenführung gewährleistet eine hohe Tragfähigkeit der gesamten Führung, minimalen Verschleiß und eine lange Lebensdauer. Im Inneren kommen Komponenten aus einem speziellen Hochleistungsaluminium zum Einsatz.

Damit Konstrukteure beim Prozess- und Anlagendesign möglichst flexibel sind, lässt sich das Modul sowohl seitlich als auch bodenseitig durch- und anschrauben. Um auch dynamische Anwendungen zu ermöglichen, wurde am Greifergehäuse überschüssiges Material eingespart. Damit kommt der MPG-plus einer wesentlichen Forderung von Denk entgegen: »Die Greifer müssen so leicht und so klein wie möglich sein«, betont Konstantin Spenst. »Wenn ich einen schweren Greifer habe, muss ich mich auch langsamer bewegen. Das kostet Zykluszeit und Zykluszeit ist bares Geld.« Im Schnitt koste der Verlust einer Sekunde Zykluszeit zwischen 2.000 und 4.000 Euro pro Jahr.

Um die Lagerhaltung so gering wie möglich zu halten, nutzt Denk den Miniaturgreifer vor allem in Baugröße 40 und 64, um Greifsysteme bei der Beladung der Werkzeuge stabil an die Werkzeuge anzudocken. Für große Hübe wiederum kommt der langlebige Zweifinger-Parallelgreifer KGG 80 zum Einsatz, der es sogar verzeiht, wenn Muttern gehandhabt werden, bei denen noch Späne anhaften. Für größere, runde Bauteile wiederum nutzt Denk den Zentrischgreifer PZN-plus, der dank patentierter Vielzahnführung und manuell geschliffenen Grundbackenführungen eine hohe Genauigkeit mit geringem Verschleiß kombiniert.

Eine elementare Forderung von Denk ist die Standardisierung der Greifkomponenten. Konstantin Spenst: »Wir wollen die Lagerhaltung so klein wie möglich halten, um universell einsetzbare Anlagen zu besitzen und im Schadensfall flexibel reagieren zu können. Wenn wir mit Schunk-Greifern konstruieren, dann wissen wir, dass sieben Jahre lang zwei Millionen Teile jährlich gehandhabt werden können, ohne dass die Präzision verloren geht oder alle zwei Jahre neue Greifer eingebaut werden müssen.«

Bei normaler Nutzung ohne Überlastung der Greifer lassen sich die angegebenen Zykluszahlen locker erreichen oder sogar überschreiten. Die Temperaturen in den Spritzgussmaschinen sind meist unproblematisch für die Schunk-Greifer. Nur in Grenzfällen fragen die Konstrukteure von Denk beim Hersteller nach, wie groß der Spielraum nach oben ist. »Darum bauen wir die Greifer auch nicht selbst«, sagt Spenst. »Wir würden die Qualität nicht erreichen, und im Notfall liefert Schunk sehr schnell, um Anlagenausfälle schnell auszugleichen.« mk

Auf einen Blick

Der PZN-plus-P Zentrischgreifer von Schunk ist mit einer Dauerschmierung in der Vielzahnführung ausgestattet, die eine lebenslange Wartungsfreiheit gewährleistet. Gerade bei kurzen Hüben bewirken die durchgängigen Schmierstofftaschen in der gesamten Vielzahnführungskontur eine besonders schnelle und gleichmäßige Schmierstoffverteilung. Zudem wurde das Stützmaß zwischen den sechs lasttragenden Schultern vergrößert.

Erschienen in Ausgabe: 02/2018