Stäubli TS2-100 für ein offenes Produktionssystem bei Rejlek Metal & Plastics

Mit wenig Stellfläche ist die Engel-Spritzgießmaschine insert 100 eine Lösung für das Umspritzen von Einlegeteilen. Im vorliegenden Fall nimmt der Stäubli-Roboter TS2-100 die Stanzteile (Elopins) sowie Buchsen und setzt diese in das Spritzgießwerkzeug. (Bilder: x-technik)

Michael Juratovac MSC
Abteilungsleiter Automationstechnik und Projektleiter bei der Karl Rejlek GmbH

„Präzision steckt in jedem von uns. Das zeichnet uns aus und darüber hinaus auch unsere Maschinen und Lösungen, die wir für unsere Kunden anbieten.“

Sinnvolle und vor allem auch zukunftsweisende Lösungen anzubieten, ist nur ein Ziel der Karl Rejlek Metal & Plastics Gruppe, die seit 1965 erfolgreich am Markt etabliert ist und inzwischen mit mehr als 600 Produktionsmaschinen den Kundenanforderungen tagtäglich gerecht wird. Der Maschinenpark ist beeindruckend und umfasst neben Spritzgießmaschinen und Stanzautomaten auch Pressen, Lackier-, Präge- sowie Ultraschallschweißmaschinen und vieles mehr. Am Produktionsstandort im 23. Wiener Gemeindebezirk führt der Abteilungsleiter der Sparte Automationstechnik, Michael Juratovac, MSc, durch die Fertigung. Im Gespräch weist er gleich zu Beginn auf etwas Wesentliches hin: „In unseren Produkten steckt mehr als nur Stahl oder Kunststoff“, betont er. „In unseren Produkten stecken unsere Überzeugungen und Leidenschaften und alles, was wir tun bzw. produzieren, hat mit absoluter Präzision zu tun.“ Dieses Bild, dass er von der Rejlek-Gruppe zeichnet, wird beim Rundgang deutlich untermauert.

Das Unternehmen produziert für unterschiedliche Branchen. „Im Auftrag unserer Automotivkunden fertigen wir beispielsweise hochkomplexe Kunststoff- und Metallteile sowie Baugruppen für die Kfz-Elektrik/Elektronik, ebenso Teile für den Lenkungsstrang“, erklärt Juratovac und zeigt einige der Teile, die tagtäglich produziert werden. In diesem Zusammenhang erläutert er: „Automotive und klimaneutrale Produktentwicklungen bedeuten für uns als industrieller Produktionspartner, den Fokus auf eine digitalisierte Produktion zu legen.“ Den Beweis für die Aussage liefert der Rundgang durch die Produktion. Der Automatisierungsgrad bei Rejlek ist groß und den Entwicklungen am Markt geschuldet. In zweiter Generation geführt legt das Familienunternehmen großen Wert darauf, langfristig zu planen und den Ansprüchen am Markt gerecht zu werden.

Doch das Unternehmen zählt neben der Automotivbranche weiters auch zahlreiche Kunden aus dem Haushalts- und Industriesektor sowie den Maschinenbau und der Industrieelektronik und schlussendlich auch der Medizintechniksparte. Der eigene Werkzeugbau für den Medizintechnik-Standard im Bereich der Hoch-Kavitäten Spritzwerkzeuge und Prototypenfertigung kommt dem Unternehmen dabei zugute.

Die Rejlek Multi Insert Injection Line ist modular und flexibel konzipiert. Es können in Folge unterschiedliche Produkte verschiedener Endkunden produziert werden.

Andreas Pflügl
ROB Sales Austria bei der Stäubli Tec-Systems GmbH Robotics

„Mit der TS2 Scara-Robotergeneration dringen wir als Stäubli in eine bis dato unerreichte Leistungsklasse vor. Die komplette Neuentwicklung der Vierachser mit eigenentwickelter JCS-Antriebstechnik ermöglicht es, kürzeste Zykluszeiten sowie darüber hinaus ein wegweisendes Hygienic Design, das neue Einsatzmöglichkeiten in sensitiven Umgebungen erschließt, zu bieten.“

Neue Wege dank Offenheit

Bei einem aktuellen Projekt, das den Namen „Rejlek Multi insert injection line“ trägt, arbeitet ein Team von rund fünf Mitarbeitenden rund um Michael Juratovac an einer ganz besonderen Maschine. „Die Rejlek Multi insert injection line“, so der Fachmann, „zeichnet sich insofern aus, als dass sie eine von uns eigens konstruierte Maschine ist. Unser Bereich Sondermaschinenbau existiert bereits seit sieben Jahren. In dieser Zeit haben wir eine Vielzahl unterschiedlicher und komplexer Anlagen erfolgreich intern entwickelt und gebaut“, verkündet der Projektleiter stolz.

„Schlüsselfertige Anlagen, die wir extern beziehen, können wir intern nicht weiterentwickeln. Uns liegt dann keine Layouthoheit vor. Weiters sind diese Maschinen nur für die Produktion eines einzigen Produktes gedacht“, so der Juratovac, der fortfährt: „Durch den kontinuierlichen Aufbau von Know-how und die laufende Weiterentwicklung sind wir nun in der Lage, auch hochkomplexe Hybridspritzgieß-Produktionssysteme vollständig intern, bevorzugt in Zusammenarbeit mit unserem Partner Stäubli, zu realisieren.“

Um künftig auch den sich verändernden Marktverhältnissen gerecht zu werden, beschloss man bei Rejlek, eine Maschine zu konstruieren, die vor allem flexibler einzusetzen ist. Die Rejlek Multi Insert Injection Line ist das Ergebnis. Juratovac erklärt: „Die Maschine ist modular und flexibel konzipiert, so dass wir verschiedenste Produkte, für unterschiedliche Endkunden, auf ihr produzieren können. Das gibt uns als Lohnfertiger gleichfalls mehr Flexibilität für den eigenen Betrieb und künftige Aufträge.“ Das Kernstück der Anlage bilden zwei Stäubli TS2-100 Scara-Roboter, beide mit Faltenbalg ausgestattet.

Andreas Pflügl, verantwortlich für den ROB Sales Austria bei Stäubli Tec-Systems und im Projekt mit für die Roboter verantwortlich, bezieht sich im weiteren Gespräch vor allem auf die Vorzüge der Scara-Roboter: „Mit der TS2 Scara-Robotergeneration dringen wir als Stäubli in eine bis dato unerreichte Leistungsklasse vor. Die komplette Neuentwicklung der Vierachser mit eigenentwickelter JCS-Antriebstechnik ermöglicht es, kürzeste Zykluszeiten sowie darüber hinaus, je nach Anspruch, auch ein wegweisendes Hygienic Design, das neue Einsatzmöglichkeiten in sensitiven Umgebungen erschließt, zu bieten. Die Roboterbaureihe TS2 wird dabei von der CS9-Steuerung betrieben.“

Die technischen Vorzüge sind schnell erklärt: Der schnelle und kompakte TS2-100 Roboter weist eine maximale Tragkraft von 8,4 kg mit einer Reichweite von 1.000 mm auf. Weiters ist die Schutzart IP65 für den kompletten Arm mit den beiden Optionen Faltenbalg und Abdeckung für die Pinole verfügbar. Darüber hinaus zeichnet ein besonderes Merkmal den Stäubli TS2-100 aus: der Red Dot Design Award. Das weltweit begehrteste Gütesiegel für herausragendes Design wurde 2021 dem Roboter verliehen. Der Scara-Roboter ist weiters sowohl für die Decken- als auch Bodenmontage vorgesehen und weist Wiederholgenauigkeiten von ± 0,02 mm (Wiederholgenauigkeit X-Y) sowie ± 0,004 mm (Wiederholgenauigkeit Z) auf.

Der zweite Roboter entnimmt die produzierten Fertigteile und übergibt diese an eine Prüf- und Endreinigungszelle.

Hohe Präzision und wenig Wartungsaufwand

Pflügl verweist weiters auf die Präzision der Scara-Roboter: „Mit der TS2-Baureihe definiert Stäubli die Leistung im Scara-Bereich definitiv neu.“ Weshalb? Die komplett neu konzipierten Vierachs-Maschinen mit eigenentwickelter JCS-Antriebstechnik ermöglichen kürzeste Zykluszeiten und absolute Präzision. Die Vierachser verfügen über die gleichen Strukturelemente wie die TX2-Sechsachs-Roboterarme und bieten eine identische Grundfläche für hohe Modularität und optimierte Entwicklungszeiten. „Für das, was die Anlage bei Karl Rejlek fordert, sind sie demnach bestens geeignet“, so der Stäubli-Experte. „Ein weiters entscheidendes Merkmal ist, dass geringere Gesamtbetriebskosten und schnellerer Return on Investment durch ihren Einsatz zu erwarten sind“, so Pflügl. Auch Juratovac bekräftigt diese Aussage „Stäubli-Roboter zeichnen sich absolut durch ihre hohe Präzision und ihren sehr geringen Wartungsaufwand auf. Das haben wir bereits bei anderen Projekten im Betrieb, bei denen Stäubli-Roboter zum Einsatz kamen, feststellen dürfen. Vor allem bei den Scara-Robotern sehen wir die Vorteile, da sie wie erwähnt noch wartungsarmer sind und weniger Verschleißteile brauchen als andere in dieser Typenkategorie.“ Insgesamt sind bei Rejlek zwölf Scara-Roboter von Stäubli bei den unterschiedlichsten Maschinen im Einsatz, so dass ein gewisser Erfahrungsschatz bereits im Einsatz gesammelt werden konnte.

Partnerschaft und gleiche Ziele

Die sehr gute Zusammenarbeit beider Unternehmen besteht bereits seit vielen Jahren. Und auch einige Marktrecherchen im Vorfeld ergaben laut Rejlek, dass „Stäubli die beste Variantenvielfalt bei Scara-Robotern vorweisen kann und damit für die eigenen Ansprüche bestens in Frage kommt.“ Bei der Rejlek Multi insert injection line ist der entscheidende Punkt die Maschinenhoheit, über die man nun durch die Eigenkonstruktion dieser verfüge. Somit könne man laut dem Projektleiter auf Veränderungen flexibel reagieren.

Der Projektbeginn war vor etwa einem Jahr. Inzwischen findet die Erstbemusterung bzw. Korrekturschleife statt. „Den Kunden bieten wir die Maschine anteilig für die Produktion seines Produktes an. Das ist unser neuer, künftiger Ansatz. Denn, wenn man versucht eine Maschine zu 100 Prozent auf ein Produkt auszulegen, verliert man über kurz oder lang am Markt.“

Ablauf der Produktion

Auf der Maschine werden dann zunächst zwei 28-polige, 4-reihige Stecker produziert – einer jeweils innerhalb von 25 Sekunden. 56 Kontakte werden dabei in acht Reihen vereinzelt und in das Spritzgießwerkzeug eingelegt, weitere Insert-Teile (Buchsen) werden hinzugefügt und ebenfalls vereinzelt und in das Spritzgießwerkzeug eingelegt sowie umspritzt. Der erste Roboter übernimmt in der Maschine die Stanzteile (Elopins) und Buchsen und setzt diese in das Spritzgusswerkzeug um. Der zweite Roboter entnimmt die Fertigteile und übergibt diese an einen Prüf- und Endreinigungszelle. Die Roboter befinden sich dabei in einer Standard-Produktionsumgebung, allerdings werden die Teile nachträglich in eine Reinraumzelle (Ähnlich ISO 8) eingeschleust und gereinigt verpackt. „Das Produkt, das wir zunächst auf der Maschine produzieren, hat sehr hohe Sauberkeitsanforderungen“, so der Projektleiter, der inzwischen seit über 20 Jahren beim Lohnfertiger in den verschiedensten Abteilungen Erfahrungen sammeln konnte und ein berufsbegleitendes Studium absolvierte. „Bei uns im Unternehmen steigt kontinuierlich der Automatisierungsgrad“, betont er. „Zudem haben wir eine eigene Lehrwerkstätte für die Nachwuchsausbildung, auf die wir großen Wert legen.“

Auf die Frage, ob auch Lehrlinge im beschriebenen Projekt eingebunden waren, antwortet Juratovac stolz mit „Ja“. Als Beispiel nennt er die Konstruktion des Schaltschranks für das Projekt. „Je früher man verantwortungsvoll an einem spannenden Projekt mitarbeiten kann, desto mehr Qualifikation kann man für seinen eigenen beruflichen Weg aufbauen.“ Frei nach der Firmenphilosophie: Partnerschaftlich und präzise Lösungen finden – für den Kunden und mit Partnern.