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Case Study: RoboBoxster

Automatisierte Bearbeitung von Kunststoffteilen

Die NIFCO KTW GmbH ist spezialisiert auf die Herstellung von Interieur- und Exterieur-Kunststoffbauteilen. Diese sind oftmals mit neuesten High-End-Oberflächen veredelt und bei vielen namhaften Automobilherstellern und deren Zulieferern im Serieneinsatz. Das Unternehmen bietet von der Artikelentwicklung bis zur Endmontage „Alles aus einer Hand“. Für ein neues, innovatives Produkt im Bereich Automotive-Interieur haben sie das Robotik-Team von toolcraft beauftragt, eine Roboterzelle zu bauen. Diese soll hochwertige Interieurteile im Sichtbereich von Fahrzeugen bearbeiten. Dabei bilden Roboter und Werkzeugwechsler eine Einheit. Zwei Drehtische, die um 180°Grad versetzt angeordnet sind, verleihen der Zelle Flexibilität. Eine komplette Umhausung gibt ihr dabei die nötige Sicherheit und ihr Design. Von der Idee über die Fertigung bis hin zur Montage ist die Roboterzelle eine Komplettlösung nach Maß.

www.nifcoktw.com

Die Ausgangslage:
Anspruchsvolle Teile für die Automobilindustrie

Die im 3K-Spritzgussverfahren hergestellten und zusätzlich mit rund 20% Glasfaser gefüllten Kunststoffbauteile sollen mittels Roboter bearbeitet werden. Dabei haben sie eine Größe von 200 mm bis 1000 mm. Der Roboter muss bei der Bearbeitung eine Genauigkeit von +/- 0,1mm erreichen. Weitere Anforderungen an den Bau der Roboterzelle waren die Integration der Werkzeugverwaltung und des Werkzeugwechslers sowie zwei Drehtische zur schnelleren Bearbeitung der Teile. Die gesamte Zelle musste dabei geschlossen sein. Das System kann 8 verschiedene Bauteile aufnehmen (RFID) und verfügt über eine integrierte Absaugung der Späne. Auch die Offline Programmierung wurde im Hause toolcraft übernommen.

Die Herausforderung:
Prozesssicherheit und Genauigkeit

Da die Bauteile im Sichtbereich verbaut sind und Spaltmaße im Zehntel-Bereich erforderlich sind, muss die komplette Anlage eine prozesssichere Genauigkeit nachweisen. Die Vereinigung der Werkzeugverwaltung, Messsysteme und Bauteilerkennung ist die Grundvoraussetzung, um die Anforderung stabil im Bearbeitungsprozess zu gewährleisten. Die kompakte Bauweise bei gleichzeitiger Bedienerfreundlichkeit war eine zusätzliche Herausforderung beim Bau der Zelle. Weiterhin sorgte toolcraft für die robotergerechte Programmierung einer Freiformfläche. Auch das Anpassen und Korrigieren aufgrund des Bauteile-Verzugs ist möglich. Dabei half dem Team von toolcraft seine langjährige Erfahrung im Bereich des Vorrichtungsbaus. Bei der Roboter-Programmierung kam die Partnerschaft mit dem Softwarehaus unicam zum Tragen. Das System wurde im Vorfeld mit Visual Components visualisiert und die Werkzeuge mit Octopuz generiert.

Die Vorgehensweise:
Präzise bis ins kleinste Detail

  • Zusammenstellung eines Projektteams und Erstellung einer Machtbarkeitsanalyse
  • Testphase auf toolcraft eigenen Roboterzellen
  • Komplette Konstruktion und Montage im Haus
  • Einsatz eines Stäubli RX 160
  • Inbetriebnahme beim Kunden

Das Ergebnis:
Von A bis Z eine Komplettlösung nach Maß

Die Lieferzeit inklusive Montage beim Kunden nahm bis zur Serienfreigabe 16 Wochen in Anspruch. Die Roboterzelle erfüllt alle notwendigen Anforderungen. Die toolcraft Kompetenz im Bereich Robotik sowie die sehr gute Zusammenarbeit mit dem Kunden hat die Komplettlösung nach Maß von A bis Z ermöglicht.

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