Sumitomo (SHI) Demag: OPC-UA-Schnittstelle vernetzt Maschine, Dosieranlage und Roboter zur LSR-Produktionsanlage

Elastomer-Spritzguss mit neuem SAM-C Roboter - (Bild: Sumitomo (SHI) Demag).

Sumitomo (SHI) Demag Plastics Machinery GmbH präsentiert auf der Fakuma 2021 Elastomer-Spritzguss anhand einer vollelektrischen IntElect 130/520-450 mit OPC-UA-standardisierten LSR-Paket sowie mit Hilfe der ersten eigenen Roboter-Serienlösung. Sowohl die Dosieranlage ServoMix Z200 der Nexus Elastomer Systems GmbH, Eberstalzell (Österreich), als auch die selbst entwickelte Automation namens SAM-C von Sumitomo (SHI) Demag werden erstmals auf der Messe dem Fachpublikum vorgestellt.

Beim Endprodukt, das auf dem Messe-Exponat hergestellt wird, handelt es sich um eine Dichtung für den Automobilbereich, eine so genannte Axial/Freiformdichtung. "Die Dichtfunktion ist in axialer Richtung und wird ,direct gate‘ ohne Materialverschluss angespritzt. Die Dichtlippe muss vollständig ausgeprägt sein, um die volle Funktionalität zu bieten - 16-Kavitäten, gratfrei, keine Übertritte", beschreibt Henrik Langwald, Direktor Geschäftsentwicklung Automobil & Elektronik, die Anforderungen,

Beim Endprodukt, das auf dem Messe-Exponat hergestellt wird, handelt es sich um eine Dichtung für den Automobilbereich - (Bild: Sumitomo (SHI) Demag).

Die Dichtung wird mittels eines 2-Platten-Werkzeugs von Nexus hergestellt. Mit einem Rückhalter wird das Teil auf der Auswerferseite stabil gehalten. Dann wird es mit dem neuen SAM-C - einem Eigenprodukt von Sumitomo (SHI) Demag - herausgegriffen und abgelegt. Dabei wird mit einem Kaltkanal-Nadelverschluss-System und einer direkten Anspritzung gearbeitet. Das Werkzeugkonzept sieht Wechseleinsätze vor, was eine sehr hohe Produktflexibilität gewährleisten soll.

Stabile Prozesse, schnelle Fasswechsel und exakte Dosierung
Wichtiger Bestandteil der Produktionslösung ist die Dosieranlage ServoMix Z200 von Nexus. "Das System ist freitragend und der Fasswechsel kann schnell und sicher in nur rund fünf Minuten aus einem Winkel bis zu 104 Grad erfolgen", berichtet Langwald. "Zudem verfügt sie über zahlreiche Schnittstellen für Trueflow-Nano-Farbregelung sowie eine Kalibrierungsfunktion. Die Materialflüsse bei der neuen Generation der Dosieranlagen werden hochexakt beim Material im Mikroliterbereich und bei der Farbe im Nanoliterbereich gemessen."

Die Z200-Dosieranlagen verfügen über einen Schnellwechsel-Pumpenkörper und die Messzellen selbst befinden sich direkt auf dem Pumpenkörper. "Es werden keine zusätzlichen Schlauchverbindungen benötigt, was im Medizinbereich von hoher Relevanz ist", erläutert Langwald. Als weiteren Pluspunkt nennt er die schnelle Schneckenreinigung bei der Spritzgießmaschine. Darüber hinaus verfügten alle Geräte über die neu freigegebene OPC-UA-Schnittstelle, die die Messdaten der Dosieranlage mit denen der IntElect 130/520-450 verlinkt. "Somit ist die Rückverfolgbarkeit sichergestellt und wir arbeiten total prozessstabil. Auch der Timeshot bzw. das Balanciersystem im Werkzeug ist über VNC in die Spritzgießmaschine spiegelbar", ergänzt er.

Im Vergleich zu hydraulischen Anlagen sollen sich die ServoMix-Modelle außerdem durch einen geringen Energieverbrauch auszeichnen. "Sie arbeiten nachhaltiger, zudem gibt es viel weniger Ausschuss und Materialverbrauch. Alles in allem sind die Systeme umweltschonender", sagt Langwald.

Dank selbstentwickelter Antriebsmotoren, Frequenzumrichter sowie der gesamten servomotorischen Regelung soll die IntElect eine der effizientesten Spritzgießmaschinen auf dem Markt sein. "Im Vergleich zu konventionellen Vollelektrischen benötigt die IntElect bis zu 20 Prozent weniger Energie", erklärt Langwald. Eine höhere Verfügbarkeit von rund zwei Prozent kombiniert mit dynamischen, präzisen und parallelen Bewegungen soll für bis zu zehn Prozent mehr Produktionsleistung sorgen.

Nach Angaben des Direktors Geschäftsentwicklung Automobil & Elektronik beträgt die Zykluszeit für die Messe-Anwendung zwischen 30 und 35 Sekunden unter Anwendung der maximalen Schließkraft bei den dickwandigen Dichtungen. Zur Unterstützung der Werkzeuge verfügt die IntElect über ein steifes Werkzeugplattendesign. Weitere Kennzeichen sind die dynamischen Fahrbewegungen aller Achsen sowie höchste Präzision auf der Spritz- und auf der Schließachse zur Unterstützung der Entlüftung. Zudem ist sie mit einer erweiterten Prozesskontrolle inklusive Zuführdrucküberwachung und Vakuumaufbauzeit ausgestattet.

"Zur Steuerung, Kontrolle, Überwachung und Integration in Industrie 4.0 verfügt die IntElect über eine OPC-UA-Schnittstelle, darunter auch den neuen Standard 40082-3 für LSR-Dosiersysteme, den Euromap ab dem 1. Juni 2021 eingeführt hat. Selbstverständlich laufen auch die ServoMix-Systeme von Nexus damit, so dass Maschine sowie Misch- und Dosieranlage auf einer Ebene kommunizieren", erklärt Langwald. Darüber hinaus verweist er auf die hauseigene webbasierte Softwarelösung "myConnect". Mit dieser zentralen Plattform erhalten Kunden den direkten Zugriff auf eine breite Palette vernetzter Support-Services.

Neuer SAM-C Roboter als perfekte Ergänzung für LSR-Anwendungen
Als weiteres Highlight, das in die Messe-Anlage integriert wurde, nennt Sumitomo (SHI) Demag die erste eigene Roboter-Serienlösung SAM-C. SAM steht dabei für "Sumitomo Demag. Automation. Machine", das "C" beschreibt die "cartesische" Roboterkinematik. "Mit SAM-C ist es uns gelungen, den kleinsten Footprint einer Produktions-Einheit mit unseren Spritzgießmaschinen ergänzt um Roboter- und Materialfördertechnik zu realisieren", beschreibt Jürgen Schulze, Director Automation, die "handle&place"-Lösung.

Die hauseigene Roboter-Entwicklung soll zudem mit weiteren Vorteilen überzeugen: „Wir bieten eine hohe Anlagenverfügbarkeit bei geringstem Reparatur- und Instandhaltungssaufwand, dank hauseigener Servomotoren von Sumitomo sowie wartungsarmer Antriebs- und Führungstechnik. Durch entsprechende Vakuumtechnik sind die Systeme zudem energiesparend", erklärt Schulze. Die Kunden profitieren demnach von Prozess- und Systemtechnik aus einer Hand ("one stop shopping"), der vollständigen Steuerungsintegration (HW/SW) der Robotertechnik in die Spritzgießmaschine sowie von der produktionsoptimierten Robotermechanik für SDG-Spritzgießmaschinen.

"Mit unseren SAM-Robotern bieten wir den Kunden durch Standardisierung ein attraktives Preis-Leistungsverhältnis für Gesamtlösungen aus Spritzgießmaschine und Automation inklusive CE-Konformität“, so der Director Automation. Dank des Kommunikationssystems IO-Link können zudem intelligente Sensoren und Aktoren an das Automatisierungssystem angebunden werden. Darüber hinaus verfügen die Roboter ebenfalls über die Software "myConnect".

Fakuma 2021, Friedrichshafen, 12.-16. Oktober 2021, Halle B1, Stand 1105

Weitere Informationen: www.sumitomo-shi-demag.eu

Sumitomo (SHI) Demag Plastics Machinery GmbH, Schwaig

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