Komplettbearbeitung in Kunststoff

Dwa roboty KUKA pracują na maszynie do wtrysku ręka w rękę. (Zdjęcie: KUKA) / Two KUKA robots work on an injection molding machine by hand in hand. (Photo: KUKA)

Dostawca części samochodowych TRW stawia na pełną obróbkę skomplikowanych elementów z tworzyw sztucznych bezpośrednio na wtryskarkach. (Zdjęcie: Ralf Högel) / The automotive supplier TRW relies on complete machining of sophisticated plastic parts directly on injection molding machines. (Photo: Ralf Högel)

Oś przesuwu napędzana silnikiem serwo Fanuc zapewnia robotowi dodatkowy zasięg. (Zdjęcie: Robotec Solution) / The traversing axis driven by a Fanuc servo motor gives the robot additional range. (Photo: Robotec Solution)

Przemysł tworzyw sztucznych przeżywa rozkwit. Niezależnie od branży motoryzacyjnej, lotniczej i kosmicznej, spożywczej, farmaceutycznej czy medycznej – chodzi o automatyzację aplikacji z tworzyw sztucznych. Główny trend: kompleksowa obróbka elementów z tworzyw sztucznych bezpośrednio przy prasie. Na targach AUTOMATICA 2016, od 21 do 24 czerwca 2016 w Monachium, producenci robotów i integratorzy systemów prezentują odpowiednie rozwiązania automatyzacyjne.

Minęły czasy, gdy roboty służyły głównie do prostego pobierania elementów z wtryskarek (SGM) i były niewykorzystane. Dzięki pełnej automatyzacji całego łańcucha procesów – od wkładania elementów, przez wszystkie możliwe etapy obróbki, aż po pakowanie i etykietowanie – automatyzacja w przemyśle tworzyw sztucznych stała się wyzwaniem o wysokim stopniu skomplikowania.

Powód jest oczywisty: produkcja prostych elementów wtryskowych jest w dużej mierze zlecona krajom o niskich płacach poza Unią Europejską. W kraju dużą popularnością cieszą się elementy z tworzyw sztucznych i komponenty, w których produkcję wkłada się dużo wiedzy i dużego nakładu inżynieryjnego. Dzisiejszym wyzwaniem jest możliwie najbardziej ekonomiczna produkcja skomplikowanych elementów w pełnej obróbce bezpośrednio na wtryskarkach.

Przykładami, jak takie rozwiązania mogą wyglądać w praktyce, są specjaliści od tworzyw sztucznych z Diedorfu – firma Borscheid + Wenig, która dla niemieckiego producenta samochodów produkuje osłony silnika. „Szukałem rozwiązania, które jak najdokładniej i powtarzalnie realizowałoby zarówno pobieranie z wtryskarki, jak i przekładanie do formy w komorze i na stanowisku montażowym” – wyjaśnia dyrektor zarządzający Carlo Wenig. Aby zautomatyzować różne etapy pracy w jednym urządzeniu, konieczne było użycie robotów. Nawet montaż klipsów w elementach odbywa się w pełni automatycznie w tej samej komorze. Zadania te wykonują dwa szybkie roboty KUKA, które współpracują ramię w ramię, zapewniając wysoką wydajność produkcji elementów.

Kompleksowa obróbka jest również standardem przy produkcji ośmiu milionów wyłączników świateł hamulcowych rocznie dla dostawcy części samochodowych Body Control Systems, należącego do koncernu TRW. W komorze dwa roboty nie tylko załadują i rozładują wtryskarkę, ale także wykonują wszystkie prace wstępne i końcowe, w tym pełną kontrolę jakości.

Ważny rynek dla automatyzacji

Przemysł tworzyw sztucznych stał się w ostatnich latach jednym z najważniejszych rynków dla niemal wszystkich producentów robotów. Według Międzynarodowej Federacji Robotyki, liczba wyprodukowanych sztuk systematycznie rośnie. W okresie od 2010 do 2014 roku branża motoryzacyjna odnotowała wzrost robotów do aplikacji z gumy i tworzyw sztucznych o średnio 46 procent rocznie na całym świecie. Oczywiście, wielu wystawców na AUTOMATICA skupia się na tej branży i wspólnie z użytkownikami oraz producentami maszyn rozwija innowacyjne rozwiązania.

Przykład FANUC: Firma ta bierze udział we wszystkich trzech obszarach automatyzacji w dziedzinie tworzyw sztucznych: sterowania i napędów serwo, wtryskarek i robotów. Olaf Kramm, dyrektor zarządzający FANUC Deutschland GmbH, podkreśla: „Nasze kompetencje obejmują wydajność, niezawodność i bezproblemową integrację od CNC po robota. AUTOMATICA to interesujące pole do prezentacji tych zastosowań.” Kramm zwraca również uwagę na zmieniające się warunki ramowe automatyzacji. Wraz z trendem do kompleksowej obróbki z integracją prac montażowych i innych czynności dodających wartość, kryteria wyboru „liniowego urządzenia do obsługi lub elastycznego robota” uległy zmianie. W wielu przypadkach wybór odpowiedniego robota umożliwia łatwą integrację tzw. operacji wtórnych (secondary operations).

Kompetencje w dziedzinie tworzyw sztucznych na AUTOMATICA 2016

Niezależnie od trudnych warunków produkcyjnych czy stref czystych – na AUTOMATICA 2016 znajdzie się odpowiedni robot dla każdej aplikacji związanej z wtryskarkami. Wystawcy pokazują, jakie typy robotów pozwalają na najkrótsze czasy wymiany narzędzi na wtryskarkach, jak prosta jest integracja robotów za pomocą standardowych interfejsów Euromap oraz jak wciąż bardziej skomplikowane procesy kompleksowej obróbki można z powodzeniem i oszczędnie zintegrować na ograniczonej przestrzeni. Trendami są: przyjazna obsługa i Przemysł 4.0. Oczekuje się kolejnych etapów rozwoju, które umożliwią operatorom i integratorom systemów korzystanie z szerokich możliwości robotyki i integracji w sieci cyfrowej, bez konieczności posiadania specjalistycznej wiedzy.