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Toolcraft nutzt Messtechnik von Blum bei der Roboterbearbeitung

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Toolcraft nutzt Messtechnik von Blum bei der Roboterbearbeitung

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Der Automobilzulieferer Toolcraft entwickelt und baut Roboterzellen für Polier- und Fräsanwendungen. Immer mit an Bord sind Messsysteme von Blum für die exakte Vermessung von Werkzeug und Werkstück.

„Wir haben viel Erfahrung mit Robotern und kennen uns auch auf der Softwareseite aus“, versichert Thomas Wieland, Abteilungsleiter beim Automobilzulieferer Toolcraft. „Dieses Wissen kombinieren wir, um Sonderlösungen für die komplexen Aufgabenstellungen unserer Kunden zu entwickeln.“ Ein typisches Beispiel ist eine Fertigungsanlage, die aus fünf Fünfachs-Schleifmaschinen und fünf Roboterzellen besteht. Darin werden Vollkeramikspangen mit hinterleuchteter Ganganzeige geschliffen und poliert. Die Werkstücke finden später auf dem Gangwahlhebel von aktuellen Oberklasse-Modellen des Herstellers BMW ihren Platz. Die Bauteile bringen bei der Bearbeitung eine ganze Reihe an Herausforderungen mit sich. So lässt sich zum Beispiel die flache, in alle Richtungen gebogene Spange nur schwer spannen. Hinzu kommt, dass die Keramik nur sehr schwer zu polieren ist.

In den Zellen arbeiten Stäubli-Roboterarme, die ein selbst entwickeltes rotierendes Filzwerkzeug führen, das auf einer Schnelllaufspindel montiert ist. Die Vollkeramikspangen, von denen es acht Varianten gibt, werden immer zu zweit in speziell angepassten Vakuum-Nullpunkthalterungen gespannt und nacheinander bearbeitet.

Da sich der Filz trotz der zuvor aufgesprühten Polierpaste schnell abnutzt und sich deswegen manchmal von der Trägerscheibe löst, setzt der Zulieferer in den Roboterzellen den Werkzeug-Messtaster Z-Nano von Blum Novotest ein. Damit wird vor jedem Poliergang die Dicke des Filzes und damit die Lage der Oberfläche des Werkzeugs bestimmt. Ab einer bestimmten Verschleißgrenze nimmt sich der Roboter einen neuen Filz aus dem Magazin. Die einzuhaltenden Toleranzen sind extrem eng und liegen auf der Freiformfläche im Bereich von 0,05 mm. Deshalb kommen auch schon bei der vorhergehenden Schleifbearbeitung Z-Nano-Taster in den Schleifmaschinen zum Einsatz, um auch die Schleifstifte präzise zu vermessen. Dabei war den Spezialisten aus Georgensgmünd wichtig, die Schleif- und Polierbearbeitung mannlos betreiben zu können. Dieses Ziel wurde am Ende auch erreicht. Alle Schleifmaschinen und Polierroboter lassen sich von einer Person bedienen. Ohne die Messtaster von Blum wäre dies nicht möglich gewesen.

Bei einem anderen Projekt, das aktuell in einer großen Bearbeitungszelle läuft, ist ebenfalls hohe Genauigkeit gefordert. Bei dieser Anwendung müssen nicht weniger als 60 unterschiedlichen Werkzeuge kontrolliert werden, die im Verlauf der Bearbeitung zum Einsatz kommen. Für diese Aufgabe ist in einer Ecke des Arbeitsraums das neue Lasermesssystem LC50-Digilog montiert, dass ebenfalls von den Messtechnik-Spezialisten aus Grünkraut stammt. Mit dem System wird vor jedem Werkzeugwechsel eine Werkzeugbruchkontrolle durchgeführt. Dazu müssen die einzelnen Schneiden der Werkzeuge an den kritischen Stellen vor der Bearbeitung präzise gemessen werden. Zudem liefert der Laser exakte Informationen über Position und Länge des Werkzeugs. Mit diesen Daten kann der Roboter anschließend genau arbeiten. Das Messsystem ist speziell für raue Umgebungen konzipiert. So werden während der Bearbeitung die Öffnungen der Laseroptiken geschlossen, sodass kein Staub eindringen kann und zuverlässige Messungen auch in einem ausgesprochen messtechnikfeindlichen Umfeld möglich sind.

Eine weitere Herausforderung speziell bei diesem Projekt ist der Materialblock, dessen Gewicht sich während der Bearbeitung von 1300 auf rund 200 kg reduziert. Er wird zwischen zwei Bearbeitungsschritten aus der Roboterzelle entfernt, wieder neu aufgespannt und gezwungenermaßen neu eingemessen. Die Roboterzelle nutzt dazu den modularen Messtaster TC63-10, der wie ein Werkzeug an der Spitze des Roboters angebracht ist und seine Daten per Funk an die Maschine überträgt. Auch bei diesem Taster wird das Schaltsignal optisch und damit verschleißfrei erzeugt. Das garantiert eine konstante Messgenauigkeit über viele Jahre hinweg.

Die Messtaster und Lasermesssysteme von Blum arbeiten in Georgensgmünd bereits seit Jahren präzise und unauffällig. Die Technik hat sich in diesem langen Zeitraum bewährt. „Das ist keine Selbstverständlichkeit, denn schließlich sind fast alle unserer sechzig Bearbeitungszentren mit einem Lasermesssystem von Blum ausgestattet“, zieht Thomas Wieland ein positives Fazit. „Außerdem bekommt jedes neue Bearbeitungszentrum seinen Taster.“ Hinzu kommen die Werkzeug-Messtaster in den Schleif- und Poliermaschinen.

„In unseren Märkten haben wir einen guten Ruf, der auf Innovationskraft und Qualität basiert“, so Thomas Wieland. „Daran haben die Messtaster einen großen Teil beigetragenl, denn sie arbeiten flexibel, zuverlässig und genau, so wie wir.“ (ub)


Hard- und Software aus einer Hand

Der Automobilzulieferer Toolcraft wurde 1989 gegründet und beschäftigt heute rund 400 Mitarbeiter, etwa 300 davon sind am Standort in Georgensgmünd tätig. Der Maschinenpark umfasst 60 Fünfachs-Bearbeitungszentren, zehn Laserschmelzanlagen und diverse Roboterzellen, die Teile fertigen und bearbeiten für Kunden vor allem aus den Bereichen Automotive, Medizintechnik, Aerospace, Halbleiter und Motorsport. Bereits 2009 kam mit dem Metall-Laserschmelzen die additive Fertigung hinzu. Vor vier Jahren folgte die Robotik. In diesem Bereich stellen die Franken universell einsetzbare Roboter-Komplettlösungen bereit. Hard- und Software kommen stets aus einer Hand, denn zu Toolcraft gehört auch das Unternehmen Unicam, das sich auf CAM-Software spezialisiert hat.



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