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Wittmann: Roboterfunktionen für hohe Effizienz

Darstellung von SmartRemoval OUT auf der R8 Robotsteuerung. (Abb.: Wittmann)

Ein Maß für die Effizienz einer Spritzgießmaschine stellt unter anderem die Anzahl der produzierten Spritzgießteile pro Zeiteinheit dar. Für das Erzielen hoher Effizienz besteht somit die Notwendigkeit, die Stillstandszeiten der Verarbeitungsmaschine möglichst zu minimieren. Roboter beeinflussen die Effizienz durch die Dauer der Teileentnahme, also der Form-Offen-Zeit. Mit R8- und R9-Steuerungen ausgestattete Roboter von Wittmann, Wien, verfügen standardmäßig über besondere Funktionen, die die Entnahmezeit entscheidend verkürzen können.

Dass ein Roboter die für die Entnahme von Spritzgießteilen benötigte Zeit möglichst verkürzen soll, liegt auf der Hand. Jedoch gestaltet sich die Programmierung des zeitoptimierten Ablaufs nicht immer ganz einfach. Speziell ein Anwender mit wenig bis keiner Erfahrung kann schnell an seine Grenzen stoßen, wenn es darum geht, die effizienteste Abfolge der Programmschritte festzulegen. Wittmann bietet dafür entsprechende Tools als Lösung an.

Visualisierung des entsprechenden Entnahmevorgangs. (Abb.: Wittmann)

Die Robotsteuerungen R8 und R9 stellen als Voraussetzung für jede hocheffiziente Teileentnahme den Befehl SmartRemoval IN zur Verfügung. Dieser Befehl basiert auf einem von Wittmann patentierten Analyseverfahren der Maschinensignale. Hierbei wird die Zeit, die die Spritzgießmaschine für das Formöffnen benötigt, in ein Verhältnis zur Verfahr- und Beschleunigungscharakteristik des Roboters gesetzt. Dies geschieht automatisch im Hintergrund, ohne Zutun des Bedieners.

SmartRemoval IN bietet somit den Vorteil, dass der Roboter die Vertikalachse bereits beschleunigt, bevor die bewegte Formhälfte ihre Endposition erreicht hat. So können wertvolle Zehntelsekunden gewonnen werden, da die Beschleunigungsphase relativ lange andauert – im Vergleich zum zurückgelegten Weg. Durch die parallel zur Formöffnung durchgeführte beschleunigte Bewegung, kann jeglicher aus der Rotorträgheit kommender negativer Einfluss vermieden werden. In Verbindung mit einer vorauseilenden Befehlsfreigabe (z. B. Freigabe für die Bewegung der Auswerfer), können in Summe Zeiteinsparungen von rund 30 % erzielt werden.

Um die Nutzung von SmartRemoval zu vereinfachen, wird der Befehlsablauf für den Bediener in einer übersichtlichen Grafik dargestellt. SmartRemoval IN spielt seine Stärke bei der Produktion der unterschiedlichsten Teile aus, da – abgestimmt auf die spezielle Anwendung – automatisch das jeweils optimale Verfahrschema gewählt wird.

Die Formöffnungssynchronisation steht bei einem in die Maschinensteuerung vollintegrierten Wittmann-Roboter standardmäßig zur Verfügung. Im Falle von sehr tiefen Spritzgießteilen (z. B. Abfalleimern oder Pflanztöpfen mit mehr als 20 l Fassungsvermögen) kann diese Funktion ein größeres Einsparpotenzial verwirklichen. Denn hier besteht die Möglichkeit, diese Teile bereits während der Öffnungsbewegung des Werkzeugs abzuziehen. Dadurch kann schon zu einem früheren Zeitpunkt die Verbindung zwischen Greifer und Teil realisiert werden. So können Einsparungen bezüglich des Öffnungshubs der Spritzgießmaschine als auch der Form-Offen-Zeit erzielt werden.

Welche Art der Einfahr-Charakteristik auch gewählt wurde, stets besteht die Möglichkeit, die Entformbewegung mittels SmartRemoval OUT zu realisieren. SmartRemoval OUT funktioniert im Zusammenspiel mit einer vorauseilenden Freigabe von „Form Schließen“, und basiert auf der effizienten Nutzung von Signalen. Darunter fällt die Wahl des optimalen Zeitpunkts, zu welchem das Signal für die Freigabe von „Form Schließen“ abgesetzt wird. SmartRemoval OUT offeriert die Möglichkeit, diesen Befehl vor Erreichen der Formsicherung an die Spritzgießmachine zu übertragen. Dadurch werden Verzögerungen bei der Signalübertragung eliminiert. Die Spritzgießmaschine beginnt exakt nach dem Überschreiten der Formsicherung mit dem Schließvorgang. Also entfallen jene Verzögerungen, die bei althergebrachtem Setzen der Freigabe nach Überschreiten des Sensors entstehen. Damit es im Zuge dieses hochoptimierten Entnahmevorgangs nicht zum Verlust des Spritzgießteils kommt, ist SmartRemoval OUT eng mit dem standardmäßig inkludierten iVac System verknüpft.

iVac von Wittmann bietet den Vorteil, dass das Spritzgießteil bereits mit einem Bruchteil des notwendigen Vakuumdrucks aufgenommen werden und mit der Entnahmesequenz begonnen werden kann. Während der Ausfahrbewegung steigt der Vakuumdruck bis zum Maximalwert an. Ist der eingestellte Referenzdruck für das Spritzgießteil erreicht, wird das Freigabesignal für „Form Schließen“ abgesetzt. Diese Freigabe kann bereits einige Zehntelsekunden vor Verlassen des Werkzeugbereichs erteilt werden. Derart werden Signalverzögerungen im Robot-Spritzgießmaschinen-Interface kompensiert und die Form-Offen-Zeit minimiert.

Die Verbindung von SmartRemoval und iVac optimiert die Form-Offen-Zeit, ganz unabhängig von der Roboterschnittstelle (Integration, E67, E12). Im Vergleich zu Applikationen ohne entsprechende Funktionalität, bewegt sich das Potenzial für die Zeiteinsparung bei rund 30 %. Für alle Wittmann-Servoroboter mit den Steuerungsgenerationen R8 und R9 stehen die hier abgehandelten Funktionen standardmäßig zur Verfügung.

„Die Entnahmezeit stellt unserer Ansicht nach das Hauptkriterium dar, an welchem die Leistungsfähigkeit eines Robotsystems gemessen wird. So haben wir schon vor einigen Jahren mit SmartRemoval und iVac ein starkes Duo geschaffen, um an exakt diesem Punkt höchst effizient agieren zu können“, so Martin Stammhammer, Internationaler Verkaufsleiter Roboter und Automatisierungssysteme der Wittmann-Gruppe.

www.wittmann-group.com