Vorteile zahlen sich aus: Spritzgießer entscheiden sich öfter für servoelektrische 5-Achs-Roboter von Sepro

Spritzgießunternehmen, die sich bereits für den Einsatz der Fünf-Achs-Roboter der Baureihe 5X Line von Sepro Robotique entschieden haben, nennen als größten Vorteil die hohe Genauigkeit und Flexibilität des Systems beim Handhaben technisch anspruchsvoller Spritzteile. Dies wird vor allem durch die Servo-Drehhandachse der Anlage sichergestellt. Der Einsatz des universellen Roboters macht sich nicht zuletzt auch in Form geringerer Werkzeugkosten, weniger Wartungsaufwand, höherer Sauberkeit sowie schnellerer Werkzeugwechsel bemerkbar.   Zwei Jahre nach ihrer Weltpremiere zur Fakuma 2012 entwickeln sich die Verkaufszahlen der Fünf-Achs-Servo-Roboter aus der Baureihe 5X Line von Sepro Robotique (La Roche Sur Yon/Frankreich), überaus positiv. Ende 2014 erwartet das Unternehmen mehr als doppelt so viele Verkäufe dieser Roboter im Vergleich zu 2013. Verglichen mit 2012 konnten in diesem Jahr sogar neunmal mehr Systeme abgesetzt werden. Von allen in den letzten beiden Jahren vorgestellten neuen Produkten ist die Baureihe 5X Line, die Gerätereihe im gesamten Sepro Portfolio, deren Verkaufszahlen überdurchschnittlich schnell wachsen.  

Jean-Michel Renaudeau, Geschäftsführer von Sepro, hat eine stimmige Erklärung für diesen Erfolg: „Um als Spritzgießer im heutigen wirtschaftlichen Umfeld erfolgreich zu sein, ist es notwendig, immer komplexere Spritzteile in immer kürzeren Zykluszeiten und einer gleichbleibend hervorragenden Qualität herzustellen. Dazu sind häufige Werkzeugwechsel notwendig, die so wenig Stillstandzeit wie nur möglich nach sich ziehen dürfen. Dies alles wirtschaftlich und mit nur grundlegend ausgebildetem Personal umzusetzen, stellt eine entsprechend große Herausforderung dar. Sogar diejenigen Spritzgießbetriebe, die noch nicht zu solchen Bedingungen produzieren müssen, erkennen, dass sich die gesamte Branche zukünftig in diese Richtung entwickeln wird. Deshalb wird mehr und mehr in High-End-Technologie investiert, die alle Spritzteilhersteller in den kommenden Jahren benötigen, um international weiterhin konkurrenzfähig zu fertigen. Das ist auch der Grund für die große Nachfrage nach unseren Fünf-Achsen-Robotern.”

Die 5-achsige Baureihe 5X-Line basiert auf der hoch präzisen Drei-Achsen-Portal-Roboterreihe von Sepro, die kombiniert mit einer Zwei-Achs-Servo-Drehhandachse vom Kooperationspartner Stäubli arbeitet. Im Gegensatz zu pneumatischen Drehachsen, die feste Drehbewegungen nur um 0° bis 90° oder 0° bis 180° ausführen können, ist die servoelektrische 5X-Drehhandachse in der Lage, jeden beliebigen Punkt in einem Bereich zwischen 0° und 180° bzw. 0° und 270° anzufahren, und das auf engstem Raum mit absolut höchster Präzision. Dazu verfügt der Servomotor über einen Absolutwertgeber zur exakten Positionierung der Antriebswelle. Die ermittelten Werte werden wie auch die Positionierungssignale aller übrigen Servomotoren der fünf Achsen an die Anlagensteuerung weitergegeben. Somit „weiß” der Roboter immer, wo genau sich Greifer und Teil im definierten Bewegungsbereich des Systems befinden. Damit können die 5X Line-Roboter auch hochkomplexe Entnahmeabläufe sehr präzise und immer reproduziergenau ausführen.  

Sepro-Kunden, die sich in den letzten beiden Jahren für die Roboter der 5X Line entschieden haben, benennen dafür folgende spezielle Eigenschaften der Systeme:

• Hochexaktes Greifen und Positionieren:

Im Gegensatz zu pneumatischen Drehachsen kann die servoelektrische Drehhandachse der Baureihe 5X Line Teile in jedem definierten Winkelbereich greifen und sie, auch in untypischer Orientierung, etwa auf einem Förderband oder in eine Stapelvorrichtung ablegen. Eine spezielle Greiferphysiognomie (End-of-arm tooling EOAT) wäre zwar auch möglich, würde aber bedeutend mehr Kosten- und Zeitaufwand wie auch ein Mehr an Wartung bedeuten. Die Servo-Drehhandachse lässt sich dagegen sehr einfach und flexibel nur über eine entsprechende Programmierung der Anlagensteuerung einrichten.

• Anpassung an verschiedene Werkzeuge und Spritzgießmaschinen:

Lohnspritzgießer stehen oftmals vor der Herausforderung, entweder Werkzeuge einzusetzen, die sie nicht selbst hergestellt haben oder die auf verschiedenen Maschinen eingesetzt werden müssen, um fristgerecht fertigen und ausliefern zu können. Die Umsetzung kleiner Anpassungen an den pneumatischen Drehachsen und korrespondierenden Greiferauslegungen können dabei nicht nur kompliziert werden, sondern auch die Einrichtung durch spezialisiertes Personal erfordern. Eine servoelektrische Drehhandachse hingegen lässt sich an solche Produktionsumstellungen sehr einfach durch nur wenige Programmierschritte anpassen.

• Gleichzeitige servoelektrische Fahrbewegungen:

Ob nun zum Entnehmen eines komplexen Spritzteils aus einer beengten Werkzeugsituation, zum vorsichtigen und gleichzeitig schnellen Positionieren eines Einlegeteils oder zum exakten Vorbeiführen entnommener Teile an einer Nachbearbeitungsstation – Kunden sind besonders beeindruckt von den Fähigkeiten der servoelektrischen Drehhandachse, kompakte, hochpräzise Bewegungen synchronisiert zu den übrigen Handlingabläufen der Fünf-Achsen-Roboter auszuführen.

• Sauberes Arbeiten:

Die Drehhandachse wird von emissionsfreien servoelektrischen Motoren angetrieben, mit denen sich die Roboter der 5X Line perfekt in medizinischen oder anderen hochreinen Sektoren einsetzen lassen. Mit dieser Technik sind sowohl Verunreinigungen durch Partikelabrieb oder auch Flüssigkeiten/Dämpfe kein Thema. Das komplette Drehhandmodul ist darüber hinaus vollständig gekapselt.

• Zuverlässig und wiederholgenau:

Die servoelektrischen Motoren sind seit Jahren erprobt, arbeiten aufgrund eingebauter Positionsgeber hochexakt, wartungsfrei und zuverlässig. Gegenüber pneumatischen Antrieben haben sie Vorteile sowohl, was Schnelligkeit und Ansprechverhalten angeht, aber auch in Sachen Sicherheit und Wartungsfreiheit betreffend Umgebungseinflüsse wie Lufttemperatur, Verschmutzung oder Leckage.

• Einfaches, schnelles lineares System:

Komplexe Handhabungsvorgänge werden immer wieder mit dem Einsatz von Sechs-Achs-Knickarm-Robotern in Verbindung gebracht. Dabei können die Roboter der 5X Line schneller in den Werkzeugbereich eingreifen, ohne die Flexibilität einer synchronen Mehrachsen-Bewegung vermissen zu lassen, wie sie Verarbeiter von den Knickarm-Systemen her kennen. Programmieren, Einrichten sowie der Betrieb der 5X Line-Roboter erfolgen hoch intuitiv, wobei gerade die Programmierung speziell auf die Bedürfnisse der Spritzgießer abgestimmt wurde.  

Die Servo-Drehhandachse von Stäubli mit ihrer bewährten standardisierten Auslegung lässt laut Jean-Michel Renaudeau einen zunehmend wirtschaftlichen Einsatz im täglichen Betrieb zu. „Natürlich”, so Renaudeau weiter, „sind die Geräte der 5X Line etwas teurer als unsere universellen Success- oder die technologisch anspruchsvolleren S3 Line-Roboter, auf der unsere 5X-Systeme basieren. Unsere Kunden begreifen ihre Investition in die 5X Line-Roboter aber als einmaliges Investment, das sich in den Folgejahren in Form höherer Produktivität, Qualität sowie geringeren Betriebskosten auszahlt. Tatsächlich werden viele unserer verkauften 5X-Einheiten heute in Applikationen eingesetzt, die auch durch einen Drei-Achsen-Roboter sehr gut ausgeführt werden könnten. Allerdings ist die Investition in ein 5X Line-System eine Investition in die Zukunft, in der flexiblere Roboter mit komplexeren Fähigkeiten zum Teilehandling benötigt werden. Deshalb werden viele dieser Ausgaben bereits heute getätigt. Das ist auch der Grund, warum wir für Sepro das Interesse an unseren Fünf-Achsen-Robotern mittel- bis langfristig weiter stark steigen sehen.”