Como Estratégia Lean de Robôs Revolucionou Produção de Sobremoldagem Automotiva

A mais nova adição da KHG Plastics GmbH à sua instalação em Velberg, Alemanha, é um par de células compactas de moldagem por injeção vertical. Juntas, elas podem produzir aproximadamente 40.000 contatos elétricos sobremoldados por semana para sistemas de iluminação automotiva, integrando perfeitamente fabricação de metal, sobremoldagem, teste e embalagem em um processo totalmente automatizado — executado com elegância e simplicidade notáveis.

Inicialmente, a KHG Plastics planejava transportar peças pelas várias etapas com dois robôs de seis eixos, um operador humano e automação suplementar. A Sepro, em parceria com o integrador local Kiki, apresentou uma alternativa simplificada: três robôs lineares de três eixos coordenados por um único sistema de controle. O resultado foi uma célula mais compacta e de maior produção — demonstrando como soluções não convencionais podem gerar resultados superiores.

Automatizando Múltiplas Funções

Após garantir a oportunidade de produzir um novo contato metálico sobremoldado para sistemas de iluminação de veículos de uma montadora, a KHG projetou uma linha de produção totalmente automatizada que teceria uma gama de equipamentos:

 • uma máquina de estampagem e dobra de metal para processar blanks em contatos orientados para esquerda e direita;  • uma máquina de moldagem por injeção vertical para sobremoldar as estampas metálicas;  • uma estação de teste para verificação de curto-circuito de 500 V;  • uma estação de embalagem que transfere peças "boas" para bandejas empilháveis para automação downstream ou envio.

Como o fluxo de trabalho envolvia operações pré e pós-molde, o conceito inicial exigia dois robôs de seis eixos — uma unidade grande, centralmente localizada, para lidar com estampagem, moldagem e teste, e um robô menor para carregar peças acabadas em bandejas. Embora lógico, este layout levantava preocupações sobre pegada e alcance. Marius Svagnea da Sepro prontamente confirmou que um robô linear poderia substituir a grande unidade de seis eixos. O Sepro S5‑35, um modelo de três eixos, oferecia curso horizontal de 4000 mm, reduzindo drasticamente o tamanho da célula e proporcionando acesso mais fácil para manutenção e mudanças de equipamento.

Com base nesse insight, Svagnea sugeriu um segundo robô linear, o menor Success 7, para assumir o manuseio de peças testadas, e um terceiro, o Success 11, para gerenciar carregamento, descarregamento e empilhamento de bandejas. Posicionar os robôs lineares acima das máquinas de moldagem simplificou a colocação de maquinário, reduziu requisitos de espaço no piso e manteve alcance total graças a vigas horizontais personalizáveis.

A KHG ficou impressionada: "Vimos que um robô de seis eixos teria ocupado muito espaço e teria alcance muito limitado", disse o CEO Lutz Karrenberg. "A solução Sepro/Kiki combinou vários robôs padrão em um espaço muito pequeno. Esta foi a principal razão por trás de nossa decisão."

Karrenberg acrescentou: "Não necessariamente pensamos inicialmente em uma solução com carrinho de bandeja que incluiria carregamento via terceiro sistema robótico. Esta ideia veio completamente da Sepro, que já havia implementado algo de natureza semelhante. Esta solução não apenas nos economizou muito espaço, mas também otimizou nosso fluxo de trabalho e trouxe alta flexibilidade ao sistema para futuras tarefas de produção."

Células em Operação

Cada robô opera sob seu próprio controlador Sepro Visual, mas o Visual 3 no S5‑35 também serve como controlador mestre, sincronizando segurança e operações em toda a célula.

O S5‑35 inicia o ciclo pegando quatro contatos estampados e dobrados — dois de mão esquerda e dois de mão direita — da mesa shuttle da unidade de estampagem e dobra. Em seguida, os coloca na metade inferior do torno aberto da máquina de moldagem por injeção vertical, os fixa com ferramenta de extremidade de braço e inicia a sobremoldagem. Após remover as quatro peças acabadas do ciclo anterior, o robô transfere as novas peças para a estação de teste, onde um teste de curto-circuito de 500 V é realizado. Peças aceitáveis são movidas para uma estação de transferência; peças rejeitadas são removidas da linha.

Em seguida, o Success 7 extrai peças testadas da estação de transferência, as classifica por orientação e as deposita na bandeja de peças apropriada. Com curso horizontal de 1500 mm, ele lida eficientemente com esta tarefa.

Finalmente, o Success 11 gerencia logística de bandejas: move bandejas cheias para estações de descarregamento, as empilha em carrinhos móveis, recupera bandejas vazias do armazenamento e as coloca de volta na mesa deslizante para o próximo ciclo de enchimento.

A única intervenção humana necessária é a remoção de bandejas cheias — aproximadamente a cada seis horas.

Simplificando Integração Multi-Máquina

Coordenar três robôs e um conjunto de equipamentos de trabalho em metal, moldagem por injeção, teste elétrico e manuseio de bandejas normalmente exigiria PLCs separados e programação personalizada extensiva. O controle Visual 3 da Sepro, aumentado pelo conjunto de recursos Easy Package, integrou todos os equipamentos-chave perfeitamente. O Easy Package estende a interoperabilidade Euromap 67 de prensa/robô de injeção e adiciona sincronização, controle, monitoramento e capacidades de troca de dados entre protocolos E79 e E81.

"A facilidade de integração é a grande vantagem do portfólio da Sepro", disse Lutz Karrenberg da KHG. Ao aproveitar as ferramentas de integração da Sepro através de parceiros confiáveis, a KHG alcançou duas células de produção que entregam resultados mais elegantes, poderosos e custo-efetivos que os sistemas inicialmente considerados, mais complexos — enquanto exigem menos esforço de programação e integração. Além disso, o design facilita a reimplantação rápida de ativos quando necessidades futuras de produção evoluem.