Wechsel der Werkzeugeinsätze in einer Minute

Engel zeigt auf der Plastpol Ende Mai eine hochintegrierte Fertigungszelle mit einer vollautomatisierten Lösung für den schnellen Werkzeugeinsatzwechsel.

„Polen ist derzeit der Wachstums-Champion Europas“, erklärt Piotr Nachilo, Geschäftsführer von Engel Polska mit Sitz in Warschau. Im vergangenen Jahr ist die Wirtschaftsleistung laut polnischem Statistikamt real um 5,1 % gestiegen. „Das Land steht an der Spitze eines Konjunkturbooms, der ganz Ostmitteleuropa in den vergangenen zwei Jahren erfasst hat“, so Nachilo. Die Hochkonjunktur im Land sorgt für eine gute Stimmung im Vorfeld der Messe.

Mit dem Fokus auf kleine Losgrößen greift Engel auf der Plastpol 2019 vom 28. bis 31. Mai in Kielce/Polen einen wichtigen Trend auf. In vielen Bereichen nimmt die Varientenvielfalt zu, und damit sinken die Losgrößen. Beispiele sind Gebrauchsgüter wie Schreibgeräte, technische Teile in den Bereichen Automobil und Elektro, aber auch eine Reihe von medizintechnischen Produkten. Um im Spritzguss eine hohe Variantenvielfalt wirtschaftlich abbilden zu können, kommen vielfach Werkzeuge mit Wechseleinsätzen zur Anwendung. Mit seinem Messeexponat geht Engel gemeinsam mit dem Werkzeugbauer Braunform und weiteren Systempartnern noch einen Schritt weiter. Die präsentierte Systemlösung ermöglicht einen vollautomatisierten Wechsel der Werkzeugeinsätze in nur einer Minute. Die E-Motion 170/120 TL Spritzgießmaschine ist dafür mit einem Werkzeug mit der von Braunform patentierten Schnellwechselmechanik ausgerüstet.

Um das Potenzial der neuen Lösung anschaulich zu demonstrieren, werden die beiden geometrisch unterschiedlichen Komponenten eines Messschiebers im schnellen Wechsel nacheinander hergestellt. Bereits nach zehn Schüssen meldet die Spritzgießmaschine dem integrierten Easix Knickarmroboter, dass das Los erfüllt ist und entriegelt die Werkzeugeinsätze. Der Roboter entnimmt zunächst das zuletzt produzierte Bauteil, wechselt dann den Greifer und tauscht die Werkzeugeinsätze aus. Von Gutteil zu Gutteil dauert dieser Prozess nur eine Minute. Die Kommunikation zwischen Spritzgießmaschine und Peripherie erfolgt über Authentig, das MES der Engel-Tochter TIG.

Zu den Herausforderungen dieser Anwendung gehört, dass die beiden Bauteile unterschiedliche Schussgewichte aufweisen. Um dennoch nach dem Umrüsten schon mit dem ersten Schuss ein Gutteil zu produzieren, optimiert sich die Spritzgießmaschine mit Hilfe von drei intelligenten Assistenzsystemen aus dem Inject 4.0 Programm von Engel kontinuierlich selbst. Während IQ Weight Control für jeden einzelnen Schuss das Schmelzevolumen nachjustiert, ermittelt IQ Clamp Control die optimale Schließkraft und stellt diese automatisch ein. IQ Flow Control regelt auf Basis der von E-Flomo ermittelten Messwerte Temperaturdifferenzen im Kühlwasserverteilerkreis automatisch aus und passt die Pumpenleistung in den E-Temp Temperiergeräten an die aktuellen Prozessbedingungen an.

Ein besonderer Hingucker auf der Plastpol ist der extrem kompakte Aufbau der Fertigungszelle. Der Easix Roboter im Zentrum ist für das komplette Handling der Werkzeugeinsätze und Bauteile, das Kennzeichnen der Spritzgießteile und deren Montage sowie für das Ausschleusen der Messschieber verantwortlich. Die Spritzgießmaschine, der Bahnhof für die Greifer und Werkzeugeinsätze, der Laserprinter, die Montagevorrichtung und die Fördereinheit sind dafür sternförmig um den Roboter herum angeordnet. Zur platzsparenden Anordnung der einzelnen Komponenten trägt unter anderem die holmlose Schließeinheit der E-Motion TL Spritzgießmaschine bei. Der barrierefreie Zugang zum Werkzeugraum ermöglicht es, dass der Roboter ohne Bewegungseinschränkungen sehr nah an die Schließeinheit heranrücken kann.

sk