リーンロボット戦略で自動車オーバーモールディング生産を革新

KHG Plastics GmbHのドイツ・ヴェルベルク施設への最新追加は、コンパクトな垂直射出成形セル2基。これらが一体となり、自動車照明システム向けオーバーモールディング電気接点を週約40,000個生産。金属加工、オーバーモールディング、試験、包装を完全自動化プロセスでシームレスに統合し、驚くべき優雅さとシンプルさで実行しています。

当初、KHG Plasticsは2台の6軸ロボット、人間オペレーター、補助自動化で各段階をシャトル輸送する計画でした。Seproが現地インテグレーターKikiと提携し、単一制御システムで協調する3台のリニア3軸ロボットという合理化代替案を提示。よりコンパクトで高生産なセルが実現し、型破りなソリューションが優れた成果をもたらすことを実証しました。

複数機能の自動化

自動車車両照明システム向け新規オーバーモールディング金属接点の生産機会を獲得したKHGは、以下の装置を織り込む完全自動生産ライン設計に着手：

• ブランクを左向き・右向き接点へ加工する金属パンチング・曲げ機
• 金属スタンピングをオーバーモールディングする垂直射出成形機
• 500V短絡検証用試験ステーション
• 「良品」をスタッカブルトレイへ移送し、下流自動化または出荷用とする包装ステーション

ワークフローがプレ・ポストモールド操作を含むため、初期コンセプトでは2台の6軸ロボット（スタンピング・成形・試験を担当する大型中央ユニット1台、完成品トレイ投入用小型ロボット1台）を想定。論理的だが、フットプリントとリーチへの懸念が生じました。SeproのMarius Svagnea氏が即座に、リニアロボットで大型6軸ユニットを置き換え可能と確認。Sepro S5-35（3軸モデル）が4,000mm水平ストロークを提供し、セルサイズを大幅削減、メンテナンスと設備変更のアクセス性を向上。

この洞察を基に、Svagnea氏は第2のリニアロボット（小型Success 7）で試験済み部品ハンドリング、第3のSuccess 11でトレイ積み下ろし・スタッキングを担当することを提案。リニアロボットを成形機上部に配置することで、機械配置をシンプルにし、床面積要件を低減、カスタマイズ可能な水平ビームでフルリーチを維持。

KHGは感銘：「6軸ロボットではスペースを取りすぎ、リーチも限定的だった」とCEO Lutz Karrenberg氏。「Sepro/Kikiソリューションは複数の標準ロボットを非常に小さなスペースに組み合わせました。これが決定の主理由です。」

Karrenberg氏追加：「トレイカートに第3ロボットシステムで積み込みという発想は、最初は必ずしも考えていませんでした。このアイデアはSeproから完全にもたらされたもので、同社がすでに類似実装を持っていたためです。このソリューションはスペースを大幅に節約しただけでなく、ワークフローを最適化し、将来の生産タスクへの高い柔軟性をシステムにもたらしました。」

運用中のセル

各ロボットは独自のSepro Visualコントローラーで動作しますが、S5-35のVisual 3がマスターコントローラーとしても機能し、セル全体の安全と操作を同期します。

S5-35がパンチング・曲げユニットのシャトルテーブルから4つのスタンピング済み曲げ接点（左2、右2）をピックアップ、垂直射出機のオープンターンテーブル下半分へ配置、EOATで固定しオーバーモールディング開始。前サイクルの4完成品を取り出し、新品を試験ステーションへ移送、500V短絡試験を実施。合格品をトランスファーステーションへ、不合格品をラインから除外。

次にSuccess 7がトランスファーステーションから試験済み部品を取り出し、向き別にソートして適切なパーツトレイへ堆積。1,500mm水平ストロークで効率的に処理。

最後にSuccess 11がトレイロジスティクス管理：満杯トレイをアンロードステーションへ移動、可動カートへスタッキング、保管から空トレイを取り出し、スライディングテーブルへ戻して次充填サイクル用に配置。

必要な人間介入は満杯トレイの取り出しのみ、約6時間ごと。

マルチマシン統合のシンプル化

通常なら別個PLCと大量カスタムプログラミングを要する3ロボットと金属加工・射出成形・電気試験・トレイハンドリング装置の調整を、SeproのVisual 3制御（Easy Package機能セット拡張）がシームレスに統合。Easy PackageはEuromap 67の射出プレス/ロボット相互運用性を拡張し、E79/E81プロトコルで同期、制御、監視、データ交換機能を追加。

「統合の容易さがSeproポートフォリオの大きな利点です」とKHGのLutz Karrenberg氏。信頼できるパートナーを通じたSepro統合ツール活用で、当初検討されたより複雑なシステムより優雅で強力、コスト効率の良い2生産セルを実現。プログラミングと統合作業も削減、将来の生産ニーズ変化時の資産迅速再配置も容易にします。