シンプルさが自動車用成形セルの複雑さを克服

2つの同一の非常にコンパクトな垂直射出成形セルは、ドイツのベルバーグにあるKHGプラスチックスGmbH工場に最近追加されたものの1つです。新しいセルは、自動車用照明システム用に1週間に約40,000のオーバーモールドされた電気接点を生産でき、一連の金属製造、オーバーモールド、テスト、およびパッケージングを組み合わせて完全に自動化された生産を実現します。そして、彼らは優雅さとシンプルさでそうします。

当初、同社は、2台の6軸ロボット、人間のオペレーター、および追加の自動化の助けを借りて、これらの多様な機能を介して可動部品を検討していました。しかし、ロボットメーカーのSeproと地元のシステムインテグレーターであるKikiによって発展したはるかに単純な提案は、3つの線形3軸ロボットをすべて単一の制御システムで統合することでセルがよりコンパクトで生産的になることをKHGプラスチックに確信させました。このソリューションは、型破りなアプローチがどのように成功につながるかについて、他の成形業者にヒントを提供します。

複数の機能の自動化

自動車メーカーの車両照明システム用の新しいオーバーモールド金属接点を製造する機会を獲得した後、KHGはこの部品の製造システムの設計に取り掛かりました。同社は、さまざまな生産設備を統合する完全に自動化されたプロセスを模索していました。

•金属ブランクを受け取り、左右方向の金属接点を生成するための金属パンチングおよび曲げ機。

•金属スタンピングを受け取り、オーバーモールドするための垂直射出成形機。

•オーバーモールドされた接点を短絡テストするためのテストステーション。

•「優れた」右側部品と左側部品が積み重ね可能なトレイに移され、社内でさらに自動化するか、パレットに載せて顧客に出荷できるパッケージングステーション。

このアプリケーションでは、成形前と成形後の一連の操作による可動部品が含まれていたため、同社は、360°の操作範囲と処理能力を提供する2台の6軸ロボットの使用を想定した最初の提案を検討しました。最も複雑な部品操作。このアプローチは、中央に配置された1台の大型6軸ロボットが作業の大部分を実行し、スタンピングマシンからオーバーモールドを介して試験装置まで部品を処理できることを示唆していました。そこから、小型の6軸ロボットが部品を取り外してトレイにロードし、自動トレイスタッカーとカートに移動して取り外します。

提案の論理は明確でしたが、会社の関係者は質問をし、他の信頼できるビジネスパートナーからの意見を求めました。過去の経験に基づいて、彼らはセプロに最大の6軸ロボットを線形ロボットに置き換えることができるかどうか尋ねました。

会社の要件を検討し、代替案を比較した後、SeproのエリアセールスマネージャーであるMariusSvagneaは「はい」と答えました。彼の分析によると、Seproリニアロボット（3軸モデルS5-35）は、セルの中央にある大型の6軸ロボットに取って代わり、フットプリントの要件を軽減し、金型の交換、メンテナンス、曲げへのサービスに簡単にアクセスできることがわかりました。 、セル内の成形および試験装置。

議論が進むにつれ、Svagneaは、小型の6軸ロボットの代わりに、テスト済みの部品を処理するために2番目の線形ロボット（小型のSuccess 7）を使用することを提案しました。最後に、パーツトレイの処理を柔軟に自動化するためにSuccess11が追加されました。リニアロボットは成形機の上に配置できるため、機械の配置が簡素化され、必要な床面積が削減され、アクセスが向上します。水平ビームは必要な長さである可能性があるため、リーチは問題ありません。

KHGは、その論理に感銘を受けました。「6軸ロボットは、スペースを取りすぎ、リーチが制限されすぎていることがわかりました」とCEOのLutzKarrenberg氏は述べています。 「Sepro / Kikiソリューションは、非常に小さなスペースでいくつかの標準的なロボットを組み合わせました。これが私たちの決定の背後にある主な理由でした。」

Karrenberg氏は、「最初は、3番目のロボットシステムを介したロードを含むトレイカートを使用したソリューションを最初に考えたわけではありませんでした。このアイデアは、すでに同様の性質のものを実装したSeproから完全に生まれました。このソリューションは、節約されただけではありません。多くのスペースが必要ですが、ワークフローが最適化され、将来の生産タスクのためにシステムに高い柔軟性がもたらされました。」

動作中のセル

各ロボットには独自のSeproVisualコントロールがあり、セル内で独自の機能を実行するようにそれぞれが個別にプログラムされています。ただし、最初で最大のロボットであるSeproS5-35のVisual3コントロールは、「マスター」ロボットコントロールとしても機能し、セルの安全性とロボットの操作を調整します。

大型のSeproS5-35ロボットの水平ストロークは4000mmです。 KHGセルでは、このロボットが製造プロセスを開始し、パンチングおよびベンディングユニットのシャトルテーブルから4つのスタンプおよび曲げられた金属接点（右側に2つ、左側に2つ）をピックアップします。その後、ロボットは垂直射出成形機に移動します。前のサイクルから4つのオーバーモールドされた接点を削除した後、4つの金属接点のそれぞれを、マシンの開いたターンテーブル上にある金型の下半分に配置します。ロボットのアームの端の工具は、金型がオーバーモールドのために機械に回転する前に、これらの接点を所定の位置にしっかりと固定するのに十分な長さだけ保持します。一方、同じロボットが4つの完成部品をテストステーションに配置し、500V短絡テストを使用してそれらをチェックします。次に、S5-35「マスター」ロボットがテスト済みの部品を再度ピックアップし、許容可能な部品を中継基地に移動して、故障した部品をプロセスから取り除きます。

次に、Sepro Success 7は、転送ステーションからテスト済みの部品を取り出し、それらを左側または右側の部品として識別し、適切な部品トレイに配置します。このロボットの水平ストロークは1500mmです。

最後に、Success11ロボットが引き継ぎます。左側と右側の部品の充填されたトレイを荷降ろしステーションに移動し、そこでフルパーツトレイを可動カートに積み重ねます。次に、空のトレイを含むステーションから別のパーツトレイ（ドロップしたトレイ全体に応じて左または右）を取得し、スライドテーブルの所定の位置に配置して充填します。

セルの操作に人間が関与するのは、約6時間ごとにフルパーツトレイを取り外すことだけです。

マルチマシン統合の簡素化

通常、金属加工、射出成形、電気試験、およびトレイのロード/スタッキングのための3つのロボットとさまざまな機器の動作を統合および制御するには、個別のPLCと広範なカスタムプログラミングが必要になります。ただし、セル設計者は、SeproのVisual 3コントロールの機能を活用することで、セル内のすべての主要機器を調整および統合することができました。

統合におけるSeproの最新の改善点であるEasyPackageと呼ばれる機能セットには、Euromap 67のインジェクションプレス/ロボットの相互運用機能だけでなく、さまざまな追加の同期、制御、監視、およびデータ交換機能が追加されています。 E67の機能を劇的に強化し、Euromapプロトコル（E79、E81）を進化させることにより、SeproのEasy Packageは、射出成形機とロボットの統合と制御だけでなく、KHGのツイン生産セルなどの完全な生産システムの統合と制御を可能にし、簡素化します。

「私たちの意見では、統合の容易さはセプロのポートフォリオの大きな利点です」とKHGのカレンバーグは述べています。 KHGは、信頼できるベンダーを通じてSeproの統合機能を活用することで、最初に検討したより洗練されたシステムよりも、プログラミングと統合の労力を減らして、よりエレガントで強力、かつコスト効率の高い結果を提供する2つのプロダクションセルを取得しました。セプロロボットとビジュアルコントロールはどちらも射出成形機のニーズに合わせて設計されているため、複数の要素の初期プログラミング、操作、統合がはるかに簡単であり、将来のニーズで生産の変更が必要になった場合の資産の再配置もはるかに簡単であると言われています。