In dieser Fertigungszelle stellt Lynker Teile für die Notentriegelung eines Automatikgetriebes her.
(Bildquelle: alle Fanuc)

In dieser Fertigungszelle stellt Lynker Teile für die Notentriegelung eines Automatikgetriebes her.
(Bildquelle: alle Fanuc)

Lynker  ist eines jener Unternehmen, dessen Teile man nahezu überall nutzt, ohne den Hersteller zu kennen. Dazu gehören Kunststoffteile aller Art in Fahrzeugen. Diese machen 70 Prozent des Umsatzes von Lynker aus, 20 Prozent entfallen auf die Elektroindustrie, der Rest verteilt sich auf übrige Industriezweige. 2019 ist das Familienunternehmen 100 Jahre alt geworden. Im Jubiläumsjahr setzte die Firma Otto Lynker, Halver, mit annähernd 70 Beschäftigten rund 13 Mio. EUR um. Kunden aus der ganzen Welt beziehen Präzisionsteile aus Halver. Der Exportanteil steigt und liegt inzwischen jenseits der 60-Prozent-Marke. Im laufenden Jahr werden die gesteckten Ziele erreicht. „Wirtschaftlich herrschen zwar derzeit allgemein keine idealen Bedingungen, durch zahlreiche Neuprojekte können wir das aber weitestgehend ausgleichen“, ist Geschäftsführer Steffen Grünig optimistisch. Ein geplanter Neubau soll doppelt so viel Produktionsfläche und auch dem eigenen Werkzeugbau mehr Platz bieten.

Am Standort „In der Hälver“ betreibt Lynker insgesamt 41 Spritzgießmaschinen im Schließkraftbereich zwischen 12,5 t und 300 t, darunter inzwischen drei vollelektrische Roboshot Maschinen von Fanuc. Die Losgrößen bewegen sich hier von Kleinserien mit 300 Stück bis hin zu Serien mit drei Millionen Teilen. Alle Maschinen sind mindestens mit einem 3-Achs-Handling ausgerüstet. Das Prinzip dabei: Bis zum Versand soll ein Teil möglichst nur einmal in die Hand beziehungsweise den Greifer genommen werden. Neue Werkzeuge fertigt Lynker – auch unter Einsatz von Fanuc-Fräs- und Drahterodiermaschinen – im eigenen Werkzeug- und Formenbau selbst oder arbeitet mit ausgesuchten Werkzeugbauern zusammen. Zur Wertschöpfung gehört zudem, dass Lynker in einigen Fällen Teile montiert. Steffen Grünig: „Die Ultraschallverschweißung ist ein relativ großes Steckenpferd von uns.“ Hier laufen Serien von mehreren Hunderttausend bis zu einer Million Stück. Weitere Angebote komplettieren das Portfolio, beispielsweise Beschriftung oder Tampondruck.

Erstmals mit 6-Achser

Erstmals hat der Kunststoffverarbeiter einen 6-Achs-Roboter installiert.

Erstmals hat der Kunststoffverarbeiter einen 6-Achs-Roboter installiert.

Die neue Spritzgießmaschine, eine Roboshot α-S300iA, ist mit einem 6-Achs-Roboter automatisiert – eine Premiere bei Lynker. Gefertigt werden zwei Teile zur Notentriegelung eines Automatikgetriebes: ein Steckschlüssel und ein Gehäuseteil. Als Werkstoff wird ein glasfasergestütztes Polyamid verarbeitet, wobei die konkrete Werkstoffauswahl auf Rat von Lynker zusammen mit dem Kunden getroffen wurde. Speziell der Anteil der Glasfaser wurde diskutiert. Einerseits sollen die Teile hochfest und sicher sein, andererseits verschleißt das Werkzeug umso schneller, je höher der Glasfaseranteil ist. „Den Kunden überzeugte letztlich die doppelt so hohe Werkzeugstandzeit“, erinnert sich Steffen Grünig.

Die beiden Teile werden in der von ASA Automation, Mainhausen, realisierten Zelle gefertigt. Für das Gehäuseteil müssen zunächst insgesamt vier vorgewärmte Schrauben in das 2-Kavitäten-Werkzeug eingelegt werden. Im gleichen Arbeitsgang entnimmt der Roboter ein fertig gespritztes Teil, fährt aus dem Werkzeug, hält es zur Qualitätsprüfung unter eine Kamera und legt die beiden Teile in einem Versandkarton ab. Kleine Zusatzaufgabe für den M-20i: Zur optimalen Lagentrennung legt er einen Karton ein.

Trickreich bei dieser Aufgabe ist der Sitz der Schrauben, die in einem bestimmten Winkel ins Werkzeug eingesetzt werden müssen. Dafür und für die anschließende Kontrolle unter der Kamera spielt der Roboter seine Beweglichkeit aus. Die von ASA Automation realisierte Kombination Roboter/Kamera bewältigt die Aufgabe sicher. Das zweite in der Zelle gefertigte Teil, der Steckschlüssel, ist weniger komplex; die Abfolge – Entnahme, Abwerfen des Angusses, Ablegen im Versandkarton – ist aber vergleichbar. Zusätzlich wird noch ein Etikett aufgeklebt, wozu der Roboter die Steckschlüssel auf Werkstückträgern ablegt, die über das hauseigene und sehr flexibel einsetzbare Carryline-Fördersystem zur Etikettierstation laufen. Das Carryline-System von ASA Automation bot in Bezug auf Platzbedarf, Transportgeschwindigkeit und Funktionalität eine wirtschaftliche Kombination für Kriterien wie Abkühlstrecke und Verpackungsaufgabe.

Fertig beschriftet nimmt der Roboter die Teile auf und legt sie ab. Das Steuerungskonzept des Mainhausener Unternehmens besteht in der Regel – so auch bei Lynker – aus einer zentralen SPS, mit der Abläufe visualisiert, Betriebsarten dargestellt und Fehler angezeigt werden können. Die SPS übernimmt auch die Kommunikation zu weiteren externen Steuerungen. Mit integrierten Softwaremodulen können Anlagendaten aufbereitet und beispielsweise für BDE-Systeme genutzt werden.

Für die Aufgabe hatte sich ASA Automation zum einen auf Empfehlung von Fanuc, zum anderen durch die vielfältigen eigenen Referenzen qualifiziert. Grünig: „Wir hatten ein grundlegendes Konzept, über das wir auch mit anderen Integratoren gesprochen haben.“ Schlussendlich hatte ASA aber mit ihrem Anlagenkonzept die überzeugendste und flexibelste Lösung – nicht zuletzt durch eine Offline-Simulation der Anlage.

Flexibel weitergedacht

Lynker wäre nicht Lohnspritzer durch und durch, wenn man nicht im Vorfeld schon weitergedacht hätte. Grünig: „Wir haben das Konzept dahingehend offengehalten, dass wir das für eine neue Aufgabe weiter nutzen können.“ Die automatisierte Kartonagenzuführung – ein Standardmodul von ASA Automation –, das Kamerasystem und der Fanuc Roboter sind schließlich universell einsetzbar. Als Besonderheit macht der Geschäftsführer den Einsatz des 6-achsigen M-20i und die integrierte Qualitätsprüfung aus: „Wir haben ja nicht aus Lust und Laune automatisiert. Im Vordergrund stand für uns die Produktivität und die Qualität, die wir erreichen wollten.“ Bei jeder manuellen Aktion habe man „einen gewissen Schlupf“. Konkret: Das korrekte Einlegen der Schrauben über einen längeren Zeitraum ist manuell so gut wie nicht zu gewährleisten. Ist eine Schraube schief eingelegt, kann es zu Beschädigungen am Werkzeug und unter Umständen zu einem Produktionsstillstand kommen. Wobei „schief eingelegt“ die Sachlage nur bedingt trifft. Denn die Schrauben sollen ja schräg – aber eben nicht schief – in einem ganz bestimmten Winkel eingelegt werden. Der Roboter erledigt diese Aufgabe jedenfalls äußerst wiederholgenau.

Um wie viel sich der Nachbesserungsaufwand gegenüber einer manuellen Beschickung verbessert hat, lässt sich nicht konkret beziffern. Das manuelle Einlegen der Schrauben erfolgte lediglich während der Prototypen- und Vorserienfertigung. Schon deshalb kann der Output nicht verglichen werden – sehr wohl aber der Aufwand durch Beschädigungen an den Werkzeugeinsätzen des Spritzwerkzeuges. Von den schmerzhaften Berührungen des heißen Werkzeuges einmal abgesehen. „Unter Serienbedingungen gelten da andere Regeln“, sagt Grünig. Denn das ganze Projekt ist von Anfang an als Automationsprojekt geplant worden. Regelmäßig nimmt man zu Beginn eines solchen Projektes eine FME-Analyse vor.

Produktion läuft rund um die Uhr

Die ASA-Zelle mit der Roboshot läuft rund um die Uhr. Standardmäßig werden bei einer Zykluszeit von etwas über 40 Sekunden Lose in einer Größenordnung von 60.000 Stück gefertigt, dann wird umgerüstet auf das andere Teil. Je 600.000 Teile jeder Sorte „liefert“ die Spritzgießmaschine übers Jahr verteilt. Der jeweilige Produktionsauftrag wird von einem Mindestbestand im Lager ausgelöst.

Die Umrüstung selbst ist schnell bewerkstelligt. Im Prinzip muss nur das entsprechende Werkzeug eingesetzt, der Greifer getauscht und das jeweilige Programm aufgerufen werden. Jörg Uhlenbusch, der regionale Vertriebsbeauftragte von Fanuc, sieht die vollelektrische Roboshot im Vorteil: „Die Maschine ist schnell auf Betriebstemperatur, schneller als eine hydraulische, und produziert verlässlich mit gleichbleibenden Parametern.“

Dass alle wesentlichen Komponenten von Fanuc aus einer Hand kommen, sieht Grünig als großen Vorteil: „Dadurch haben wir keine Schnittstellen unterschiedlicher Systemwelten mehr. Das hat unsere Entscheidung stark beeinflusst. Zudem hat ASA als Systemintegrator eine umfangreiche Expertise ins Haus gebracht.“ Mit der Lieferung aus einer Hand hat das Mainhausener Unternehmen eine Grundvoraussetzung für die Zelle erfüllt. Ein Projekt in Eigenregie hätte bedeutet, sich zur Spritzgussmaschine auch noch Roboter, Fördertechnik, Greifer und Vision-System selbst beschaffen und auch noch die Integration leisten zu müssen. Grünigs Fazit dürfte deshalb auch ASA Automation freuen. Denn auf die Frage, ob er die Entscheidung bereut habe, antwortet er überzeugend: „Definitiv nicht. Die Anlage läuft und produziert die gewünschte Qualität. Das war nicht die letzte automatisierte Fertigungszelle.“

Über den Autor

Bernhard Foitzik

betreibt ein Redaktionsbüro in Neustadt a. d. Weinstraße.