Roboter schleifen Schaltschränke produktiver
Weil die Unterdruckleitungen an den Vakuumgreifern ihres Schleifroboters durch starke mechanische Belastungen immer wieder undicht wurden, setzte Rittal versuchsweise Multiflex-Schwenkkupplungen von Atlas Copco ein. Der eigentlich für Druckluftwerkzeuge konzipierte Kupplungstyp bewährt sich inzwischen seit über einem Jahr.
Der Schleifroboter führt das Schaltschrankgehäuse an den rotierenden Schleifbändern, Bürsten und Polierscheiben entlang. (Bild: Atlas Copco Tools Central Europe GmbH)
Tausende von Schaltschränken aus Edelstahl produziert Rittal in seinem Werk im hessischen Wissenbach jedes Jahr. Nach dem Schweißen müssen die Nähte der Gehäuse mit Schleif- und Polierbürsten nachbearbeitet werden, weil der Werkstoff durch das Schweißen farbig wird. „Bis vor zwei Jahren haben wir das fast durchweg in Handarbeit erledigt“, so Jörg Waldschmidt vom Rittal-Technologie- und Servicecenter. „Aber nachdem die Produktionsmengen stetig anstiegen, konnten wir unseren Mitarbeitern diese laute und körperlich anstrengende Tätigkeit nicht mehr zumuten.“
Jörg Waldschmidt (l.) und Markus Bräuer setzen dem Verschleiß der Leitungen durch die Kupplung ein Ende. (Bild: Atlas Copco Tools Central Europe GmbH)
Roboter erledigt Schleifarbeiten
Im Bereich der AE-Edelstahl-Kompaktschaltschrank-Serie übernimmt seit einiger Zeit ein Roboter den Hauptteil dieser Arbeiten. Da der Industrieroboter in einer geschlossenen Zelle arbeitet, sank der Lärmpegel in der Werkshalle spürbar. Auch die Staubbelastung verringerte sich durch diese Abkapselung. „Der Roboter entnimmt über seine Vakuumgreifer mit einem Unterdruck von 0,8bar die Gehäuserohlinge der Fertigungslinie und führt sie an den rotierenden Korundschleifmitteln, speziellen Bürsten, Schleifbändern und Polierscheiben für die Außen- und Innenbearbeitung entlang“, schildert Waldschmidt den Fertigungsablauf.
Mit der Multiflex-Kupplung folgt jeder Druckluftschlauch allen Bewegungen des Werkers, lässt sich in alle Richtungen drehen und schwenken und arbeitet dabei leckagefrei. (Bild: Atlas Copco Tools Central Europe GmbH)
Vakuumleitungsverbindungen verschleißen schnell
Dabei wählte man die Vakuumgreifer als wirtschaftlichste und praktikabelste Lösung. „Doch diese war nicht frei von Problemen“, gibt der Produktionsverantwortliche zu. Starke Belastung durch die vielfachen Dreh-, Schwenk- und Kippbewegungen in allen Achsen sowie der Dreischichtbetrieb in der abrasiven Umgebung ließen die Dichtungselemente an beanspruchten Verbindungselementen der Vakuumleitungen schon nach kurzer Zeit verschleißen. „Der Unterdruck war durch kleine Lecks einfach nicht mehr stark genug, und so konnten die Werkstücke im schlimmsten Fall aus dem Greifer rutschen. Defekte Leitungen am Roboter, Schäden an den Bearbeitungsmaschinen sowie Macken und Beulen am Bauteil selbst waren die Folge“, blickt Waldschmidt zurück.
Die Multiflex-Kupplung folgt allen Bewegungen des Roboters, so dass die Leitungen nicht unter Biegespannungen leiden. (Bild: Atlas Copco Tools Central Europe GmbH)
Schwenkkupplung steigert Anlagenverfügbarkeit
Beim Besuch der Metallmesse Mittelhessen fanden er und sein Kollege Markus Bräuer die Lösung ihres Problems: Atlas Copcos Fachhandelspartner Weil Drucklufttechnik zeigte auf seinem Stand neuartige Schlauchkupplungen von Atlas Copco Tools, die in zwei Achsen jeweils um 360° schwenken können. „Die unter einem Winkel von 45° zueinander angeordneten zwei Drehachsen dieser Kupplungen würden sämtliche Biegespannungen in den Leitungen kompensieren und unser Verschleißproblem an dem Roboter beheben“, ging es den beiden durch den Kopf. Die Multiflex genannten Kupplungen, die in sieben Ausführungen mit Nennweiten von 1/8 bis 1/2″ zur Verfügung stehen, sind eigentlich lediglich für den (Überdruck-) Betrieb von Druckluftwerkzeugen vorgesehen. Dennoch ließen Waldschmidt und Bräuer es auf einen Versuch ankommen. „Denn warum sollte eine Armatur, die den Bedienern das Arbeiten mit steifen und unter Druck stehenden Schläuchen erleichtert, nicht auch einen Robotereinsatz mit Unterdruck bestehen?“, fragte sich Waldschmidt. Der Mut des Diplom-Ingenieurs, Neues – zweckentfremdet – auszuprobieren, wurde belohnt. Durch die Multiflex-Schwenkkupplung finden die Leitungen am Roboterarm jetzt immer ihre optimale Position. Materialbelastende Biegespannungen gibt es nicht mehr. Mit den beiden Schwenkkupplungen von Atlas Copco Tools läuft der Roboter inzwischen schon seit anderthalb Jahren ohne Einschränkungen in täglich drei Schichten. „Seit dem Einbau der Kupplungen konnten wir keine Undichtigkeiten mehr an den Verbindungen der Vakuumleitungen feststellen“, betont Waldschmidt. Und dass diese „Lösung von der Stange“ dem Unternehmen das Problem zu vernachlässigbaren Kosten vom Hals schaffte, sei gleichfalls hervorzuheben. „Anwendern von Industrierobotern mit ähnlichen Herausforderungen können wir die Multiflex-Kupplung daher mit gutem Gewissen empfehlen.
