Yaskawa ermöglicht vollständig automatisiertes mehrstufiges Spritzgießen für die Radom-Produktion

Die Automobilproduktion, Kunststoffverarbeitung und industrielle Automatisierung erfordern zunehmend hochintegrierte Produktionssysteme, um strenge Qualitäts- und Durchsatzanforderungen für sicherheitskritische Komponenten zu erfüllen. In diesem Kontext werden Yaskawa-Sechsachsroboter in einer komplexen, vollautomatisierten Spritzgießlinie für die Radom-Produktion bei Weißer + Grießhaber eingesetzt, mit Systemintegration durch EGS Automation GmbH.

Das Produktionssystem stellt jährlich etwa 1,4 Millionen Radome auf zwei miteinander verbundenen Linien her. Diese Komponenten schützen Radarsensoren, die in Fahrerassistenzsystemen (ADAS) in Premiumfahrzeugen eingesetzt werden, und erfordern eine konstante Maßgenauigkeit, elektrische Funktionalität und vollständige Rückverfolgbarkeit.

Das Fertigungskonzept basiert auf einem hochintegrierten 2K-Spritzgießprozess, der mehrere vor- und nachgelagerte Operationen innerhalb einer kompakten Stellfläche kombiniert, unterstützt durch synchronisierte Robotik und In-Line-Qualitätssicherung.

Simultaneous Engineering für komplexe Systemintegration
Die Produktionslinie wurde unter Anwendung eines Simultaneous-Engineering-Ansatzes entwickelt, bei dem Automatisierungsplanung und Systemdesign parallel zur Produktentwicklung voranschritten. Dies ermöglichte die frühzeitige Definition flexibler Prozessmodule trotz unvollständiger Anfangsdaten und reduzierte die Zeit bis zur Produktionsaufnahme.

Automatisierungszellen und Prozessstationen wurden mit Blick auf Anpassungsfähigkeit konzipiert, sodass Komponenten ersetzt oder modifiziert werden können, ohne das Gesamtsystem zu beeinträchtigen. Dieser Ansatz war entscheidend, um enge Projektzeitpläne einzuhalten und gleichzeitig die Skalierbarkeit des Systems zu gewährleisten.




Zweistufiges Spritzgießen mit integrierter Vorverarbeitung
Der Fertigungsprozess beginnt in der ersten Spritzgießzelle, in der Kunststoff-Grundeinheiten mit integrierten Kontaktstiften hergestellt werden. Diese Phase umfasst:

Ein Stanzsystem zur Kontaktvorbereitung

Nach der Inspektion werden die Teile in Trays abgelegt, automatisch gestapelt und anschließend in die zweite Produktionszelle überführt.




Funktionale Integration: Wickeln, Schweißen und Umspritzen
In der zweiten Zelle steigt die Prozesskomplexität erheblich an. Jede Grundeinheit wird zunächst mit einem feinen Kupferdraht umwickelt, der später als Heizelement im Radom dient. Dieser Schritt wird von einem dedizierten Wickelsystem durchgeführt, das außerdem:

Ein SCARA-Roboter übernimmt das Handling innerhalb dieser Station. Die vorbereitete Komponente wird anschließend in einen zweistufigen Umspritzprozess überführt, der mit einer vollelektrischen 2K-Spritzgießmaschine durchgeführt wird und die finale Radomstruktur formt.




Sechsachsrobotik für koordinierten Materialfluss
Die Vernetzung aller Stationen wird durch fünf Sechsachsroboter aus der GP-Serie von Yaskawa gesteuert:

Alle Roboter sind mit Vakuumgreifern ausgestattet, um ein kontrolliertes Handling empfindlicher Komponenten zu gewährleisten. Ihre hohe Präzision und dynamische Reaktionsfähigkeit sind entscheidend für die Einhaltung von Zykluszeiten und eine konsistente Positionierung über mehrere Prozessstufen hinweg.

Eine zentrale Transferstation mit Pufferkapazität ermöglicht die temporäre Speicherung von Komponenten und erlaubt einen kontinuierlichen Betrieb bei Störungen in vorgelagerten Prozessen. Dies gewährleistet thermische Stabilität im Spritzgießprozess und reduziert das Risiko von Produktionsunterbrechungen.




Mehrstufige Inspektion und Qualitätskontrolle im Mikrometerbereich
Die Qualitätssicherung ist durch mehrere Inspektionsstufen vollständig in die Produktionslinie integriert:

Nach der Inspektion wird jede Komponente per Laser mit einem Data-Matrix-Code gekennzeichnet, der detaillierte Produktions- und Qualitätsdaten enthält. Dies ermöglicht eine vollständige Rückverfolgbarkeit und Dokumentation jedes produzierten Radoms.




Datengetriebenes Monitoring und KI-basierte Optimierung
Alle Prozess- und Qualitätsdaten werden über ein Datenerfassungssystem erfasst und in Echtzeit visualisiert. Dies ermöglicht es den Bedienern, Produktionsbedingungen kontinuierlich zu überwachen, Abweichungen zu erkennen und sofortige Korrekturmaßnahmen umzusetzen.

Zur weiteren Reduzierung von Fehlerquoten wird das System um Funktionen der künstlichen Intelligenz erweitert. Durch die Analyse historischer und Echtzeit-Produktionsdaten sollen zukünftige Implementierungen prädiktive Anpassungen und eine selbstoptimierende Prozesssteuerung ermöglichen.

Hochvolumige Produktion mit integrierter Automatisierung
Das Produktionssystem kombiniert sechs Roboter, mehrere Inspektionsstationen, fortschrittliches Materialhandling und Fertigungs-IT innerhalb eines kompakten Layouts. Dieses hohe Maß an Integration ermöglicht einen kontinuierlichen 24/7-Betrieb bei gleichzeitiger Einhaltung strenger Qualitätsanforderungen für sicherheitsrelevante Automobilkomponenten.

Durch die Integration mehrstufiger Prozesse, Robotik und datengetriebener Qualitätskontrolle zeigt das System, wie fortschrittliche Spritzgießlinien sowohl hohe Produktionsvolumina als auch eine präzise funktionale Leistung in komplexen Anwendungen erreichen können.

Bearbeitet von Natania Lyngdoh, Induportals Editor — Adaptiert von KI.

www.yaskawa.eu.com