Robotergestützte dekorative Beschichtung aus einer Hand

Beschichtung trifft Automatisierung

Die SINGULUS TECHNOLOGIES AG wurde mit Produktionsanlagen für CDs, DVDs und Blu-ray-Discs groß und erfolgreich. Das Unternehmen konnte das in der Vakuum-Dünnschichttechnologie erworbene Know-how auf immer neue Anwendungsbereiche übertragen. Die jüngste Entwicklung sind die DECOLINE-Anlagen für dekorative Beschichtungen. Darunter fallen zum Beispiel Lippenstifte, Mascara-Verpackungen, Parfümflakons, Kosmetiktiegel, Flaschenverschlüsse für Spirituosen, Automotive-Zierteile, Displayblenden sowie hochwertige Kunststoff- und Glaskomponenten mit Metalloptik. Die Einsatzbereiche sind vielfältig.

Bei der Automatisierungstechnik setzt SINGULUS auf bewährte Lösungen von Mitsubishi Electric. In den neuesten Anlagen kommen nun auch unsere Roboter zum Einsatz.

Herausforderung: Vollautomatisierte Lösung für die Oberflächenbeschichtung

Das Herzstück der DECOLINE-II-Anlagenserie von SINGULUS für die dekorative Beschichtung von Kunststoff- oder Glaskomponenten ist der sogenannte Polycoater. Hier werden die Oberflächen der Werkstücke unter Vakuum mit einem Metall oder einer Metalllegierung beschichtet. Vor der Sputterbeschichtung werden die Bauteile grundiert und anschließend erneut beschichtet.

Die Automatisierungstechnik muss dabei sicherstellen, dass sämtliche Prozessschritte in einem durchgängigen Inline-Prozess vollautomatisch ablaufen: Beladen, Transport innerhalb der modularen Anlage, Grundieren, Sputterbeschichten, Lackieren und Entladen.

SINGULUS setzt hierfür auf Steuerungs- und Antriebstechnik von Mitsubishi Electric. Die Lackierung komplex geformter Bauteile lässt sich am besten mit Industrierobotern realisieren. Mitsubishi Electric bietet mit der RV-FR-Serie Knickarmroboter an, die mit einer Reichweite von rund einem Meter und einer maximalen Traglast von sieben Kilogramm optimal für diese Aufgabe geeignet sind.

Die besondere Herausforderung bestand darin, für den Roboter eine ATEX-Zertifizierung zu erhalten, die für Anwendungen im Lackierbereich zwingend erforderlich ist.

Lösung: Sechsachsroboter mit ATEX-Zertifizierung

Um dem Kunden eine passende Lösung für seine Anlage anbieten zu können, hat Mitsubishi Electric die ATEX-Zertifizierung für die Zonen 2 und 1 initiiert. Da die Roboterkinematik die technischen Anforderungen für eine ATEX-Zertifizierung bereits erfüllte, konnte die Zertifizierung innerhalb kurzer Zeit abgeschlossen werden.

Der Mannheimer Explosionsschutzspezialist AEP Zimmer hat die Roboter der RV-Serie zertifiziert. Sie erreichen die Explosionsschutzklasse II 3G c IIB T3 Gc.

Da für den Konformitätsnachweis keine technischen Änderungen an den Robotern erforderlich waren, konnten diese zudem ohne nennenswerte Verzögerungen ausgeliefert werden.

Ergebnis: 6 Sekunden Zykluszeit und einfache Bedienung

Da die Spezialisten bereits mit der Programmierung der Steuerungs- und Antriebstechnik von Mitsubishi Electric vertraut waren, gestaltete sich auch die Programmierung der Roboter unkompliziert.

Um die Bedienung der DECOLINE II so einfach wie möglich zu machen, wurde ein Rezeptverwaltungssystem entwickelt. Dadurch können Anwender neue Geometrien ohne Programmieraufwand definieren, indem sie lediglich einige wenige Parameter eingeben.

Mit den vollautomatisierten Anlagen können Kunden bis zu 80 Millionen Bauteile pro Jahr beschichten.