Roboterbasiertes Entgraten, Polieren und Schleifen
Effiziente Bearbeitung
Beim Entgraten, Polieren und Schleifen von Werkstücken wird oft noch Hand angelegt. Der Grund: Das Fingerspitzengefühl und die optische Prüfung vom Menschen konnten bislang oft nur aufwendig umgesetzt werden. Doch die Zeiten ändern sich. Heute lassen sich mit Hilfe von modernen Robotern und Werkzeugen durchaus viele Bearbeitungsschritte automatisieren. Im Ergebnis warten höhere Produktivität, konstante Bearbeitungsergebnisse und geringere Stückkosten – kurzum: mehr Effizienz.
Mit neuen Werkzeugen von Schunk lassen sich nun auch mit automatisierten Verfahren ausgezeichnete Bearbeitungsergebnisse erzielen. Anwender profitieren zudem von mehr Effizienz, geringeren Kosten und gleichbleibend hoher Qualität. (Bild: Schunk GmbH & Co. KG)
Bei der Oberflächenbearbeitung werden die Eigenschaften von Oberflächen verändert, veredelt oder auf definierte Anforderungen vorbereitet. Die dazu erforderlichen Arbeiten erfolgen häufig noch manuell. Dass viele Unternehmen zögern, auf automatisierte Verfahren umzustellen, hat mehrere Gründe. Das menschliche Sehen und Fühlen galt lange als viel präziser und damit als unersetzbar. Zudem fürchten Firmen, die mit großer Teilevielfalt und komplexen Werkstückgeometrien arbeiten, einen hohen Aufwand bei der Programmierung des Roboters und dessen Integration. Insbesondere bei der Feinbearbeitung ist die vorherrschende Meinung, dass eine Automatisierung nur mit sehr hohem Aufwand umsetzbar ist. Schließlich fehlte es bis dato an Detailwissen über die Parameter eines Entgrat- oder Schleifprozesses sowie an vielseitig einsetzbaren Standardlösungen.
Dennoch sprechen viele Argumente dafür, Roboter künftig auch bei der Bearbeitung von Werkstücken einzusetzen. Manuell ausgeführte Feinarbeit am Werkstück ist für die Mitarbeiter oft belastend oder z. B. durch Partikelemissionen wie Schleifstaub oder Späne sogar gesundheitsgefährdend. Durch die Umstellung auf automatisierte Bearbeitungsverfahren lassen sich diese Risiken stark reduzieren. Die Sicherheit und auch die Ergonomie des Arbeitsplatzes werden deutlich verbessert. Aus betriebswirtschaftlicher Sicht müssen Prozesse zudem stetig verbessert und Stückkosten gesenkt werden. Der Einsatz eines Roboters bietet hier deutliche Wettbewerbsvorteile: Die Durchlaufzeit verkürzt sich und die Bearbeitungskapazität wird erhöht. Hinzu kommt, dass die Anforderungen am Markt steigen und durchweg einwandfreie Produkte verlangt werden. Eine gleichbleibend hohe Qualität der Arbeitsergebnisse ist mittels der robotergestützten Bearbeitung zuverlässig gesichert. Kürzere Produktzyklen und das zunehmende Innovationstempo erfordern zudem mehr Flexibilität – auch diese Anforderung decken moderne Roboterlösungen ab. Anwender, die bereits automatisierte Verfahren nutzen, sind angesichts dieser Trends klar im Vorteil. Entsprechend steigen das Interesse und die Nachfrage nach automatisierten Bearbeitungslösungen.
In automatisierten Schleifanwendungen, wie hier mit dem pneumatischen Exzenterschleifer AOV, werden die gewünschten Schleifergebnisse erzielt und Verletzungsrisiken vermieden. (Bild: Schunk GmbH & Co. KG)
Vorhandene Potenziale effizient nutzen
Roboter können beides: beladen und bearbeiten. Hierin liegt ein großes, bislang noch selten erkanntes und zu wenig genutztes Potenzial. Denn auch bei der Bearbeitung lassen sich mit automatisierten Prozessen viele Vorteile erzielen: Unternehmen, die bereits einen Roboter zur Be- und Entladung ihrer Werkzeugmaschine einsetzen, können ihn zusätzlich für das Entgraten der Werkstücke nutzen und dadurch deutlich besser auslasten. Möglich wird dies etwa durch neue Werkzeuge von Schunk zur automatisierten Bearbeitung. Aufgrund der unterschiedlichen Funktionen und Eigenschaften der Produkte können zahlreiche Entgrataufgaben automatisiert werden und damit direkt nach der Bearbeitung in der Werkzeugmaschine erfolgen. Parallel dazu kann die Maschine weiterproduzieren. Durchlaufzeit und Fertigungskosten der Werkstücke lassen sich dadurch deutlich reduzieren – bei vergleichsweise geringem Investitionsvolumen und einem schnellen Return on Invest.
Anwender diverser Branchen können profitieren. Sauberes Entgraten ist vor allem bei der Metallbearbeitung und bei Kunststoffteilen erforderlich, da hier scharfe Kanten entstehen können. Auch beim Schleifen von Werkstücken, z. B. Metallgehäuse und Holzbauteile, sowie beim Polieren von Oberflächen in der Automobil- und Luftfahrtbranche kommt es auf hochwertige Ergebnisse an. Mit Blick auf diese unterschiedlichen Anwendungsfälle hat Schunk sein Portfolio – über die bisherigen Werkzeuge FDB, FDB-AC und MFT hinaus – gezielt erweitert. Für jede Anwendung steht eine passende Lösung zur Verfügung. Das Sortiment umfasst pneumatische Komponenten mit axialem oder radialem Ausgleich für die Bereiche Entgraten, Schleifen und Polieren. Besonders bei den Entgratwerkzeugen bietet Schunk eine vielseitige Auswahl für jegliche Formen der Nachbearbeitung an.
Der flexibel einsetzbare AOV kann sowohl mit kletthaftenden Schleif- als auch mit Polierscheiben bestückt werden und eignet sich damit auch zum Polieren. (Bild: Schunk GmbH & Co. KG)
Sicher entgraten
Beim Entgraten werden scharfe, bei einem Bearbeitungs- oder Herstellungsvorgang entstandene Kanten, Auffaserungen oder Trenngrate eines meist metallischen Werkstücks entfernt. Das ist erforderlich, da Grate sowohl die einwandfreie Funktion des Maschinenelements beeinträchtigen als auch erhebliche Verletzungsgefahren wie Schnittwunden verursachen können. Für das automatisierte Entgraten stellt Schunk mit der Spindel RCV, dem Entgratwerkzeug CDB und der Feile CRT drei neue Bearbeitungslösungen zur Verfügung, die optimale Entgratergebnisse erzielen und etwaige Gefahren vermeiden. Die pneumatische Entgratspindel RCV arbeitet rotierend und ist auf das Entgraten von Roh-, Fräs- und Drehteilen ausgelegt. Sie wird durch einen Lamellenmotor angetrieben und ist radial nachgiebig, wodurch die Roboterprogrammierung vereinfacht wird. Das CDB eignet sich etwa zum automatisierten Entgraten von Stanzteilen und Kunststoffspritzgussteilen. Das axial und radial nachgiebige Werkzeug kann mit Entgratklingen aus der manuellen Anwendung ausgerüstet werden, was Kosten spart und die Umstellung erleichtert. Mit einer per Druckluft einstellbaren Steifigkeit, der Sperrfunktion für die Y-Achse und der Nutzung verschiedener Werkzeuge wie Messer, Schaber und Senker empfiehlt sich die CDB als vielseitig einsetzbares Multitalent. Müssen Kanten an schwer zugänglichen Stellen wie schmalen Schlitzen, Ecken und Nuten gesäubert werden, bietet sich die pneumatische, radial nachgiebige Feile CRT an. Weil handelsübliche Feilenblätter eingesetzt werden können, ist die Umstellung von manuellen auf automatisierte Prozesse problemlos möglich. Alle genannten Werkzeuge lassen sich am Roboterarm oder festmontiert mit bewegtem Werkstück verwenden.
Besonders robust: Die pneumatische Entgratspindel RCV eignet sich für Entgratvorgänge mit rotierenden Werkzeugen und kann damit unterschiedliche Werkstückgeometrien bearbeiten. (Bild: Schunk GmbH & Co. KG)
