Firmen im Artikel
Entgraten und Sandstrahlen sind wesentliche Prozesse in der Metallbearbeitung, die bei der Herstellung unterschiedlichster Teile und Komponenten zum Einsatz kommen, beispielsweise in der Automobil- und Elektroindustrie, aber auch in der Medizintechnik. Beide Verfahren tragen entscheidend dazu bei, die Qualität, Sicherheit und Funktionalität der gefertigten Produkte zu gewährleisten.
Beim Entgraten werden scharfe Kanten und Grate entfernt, die während des Bearbeitungsprozesses entstehen, während das Sandstrahlen der Oberflächenbehandlung und -reinigung dient. In vielen Fertigungsprozessen werden Entgraten und Sandstrahlen zusammen verwendet, um ein hochwertiges Endprodukt zu erhalten. Dann wird zum Beispiel ein Metallteil zuerst entgratet und anschließend sandgestrahlt, bevor es lackiert oder beschichtet wird.
Hohes Unfallrisiko bei geringer Rentabilität
Bisher werden Sandstrahlen und Entgraten überwiegend sowohl manuell, als auch maschinell durchgeführt. Beide Varianten haben jedoch Nachteile, die Betriebe dazu bewegen, neue Lösungen für die Arbeitsschritte zu suchen. So ist es etwa bei der manuellen Ausführung auf die Dauer schwierig, eine konsistente Qualität und hohe Produktivität aufrecht zu erhalten. Denn Genauigkeit und Geschwindigkeit der Umsetzung hängen stark von den Fähigkeiten der Arbeiter ab. Dazu kommt, dass die Tätigkeiten körperlich anstrengend sind und ein hohes Verletzungsrisiko bergen – einerseits durch eine unergonomische Haltung bei der repetitiven Bewegung und andererseits durch den Umgang mit scharfkantigen Materialien sowie der starken Staubentwicklung während des Arbeitens.
Bei der maschinellen Ausführung dagegen schrecken die hohen Anfangsinvestitionen sowie die laufenden Wartungskosten ab. Die spezialisierten Maschinen nehmen zudem oft viel Platz ein und erfordern aufgrund ihrer mangelnden Flexibilität häufig Anpassungen in der Produktionsumgebung. Nicht zuletzt besteht auch hier ein erhöhtes Unfallrisiko für den Maschinenbediener, so dass umfassende Sicherheits- und Gesundheitsmaßnahmen getroffen werden müssen. Auch vor dem Hintergrund des Fachkräftemangels fällt es vielen Betrieben schwer, Mitarbeiter für diese Aufgaben zu gewinnen.
Cobots entlasten Mitarbeiter
Eine Lösung kann der Einsatz von Cobots sein. Sowohl das Entgraten als auch das Sandstrahlen können mit Hilfe der Leichtbauroboter schnell und einfach automatisiert werden. Die kollaborierenden Roboter bieten gegenüber manuellen oder maschinellen Verfahren mehrere Vorteile. Cobots, ausgestattet mit entsprechenden Werkzeugen, gewährleisten bei hoher Produktivität eine gleichbleibende Präzision und Qualität. Zugleich reduziert sich der Ausschuss.
Cobots lassen sich leicht umprogrammieren und für verschiedene Aufgaben oder auch Produktvarianten einsetzen. Das macht sie vielseitiger als spezialisierte Maschinen. Sie sind für die sichere Zusammenarbeit mit Menschen konzipiert und verfügen über Sensoren und Sicherheitsfunktionen, die das Unfallrisiko verringern. Nach einer erfolgreich absolvierten Risikobeurteilung dürfen sie ohne zusätzliche Sicherheitsvorrichtungen arbeiten. Indem sie monotone und mühsame Tätigkeiten übernehmen, entlasten sie die Mitarbeiter, die wiederum wertschöpfendere Aufgaben übernehmen können.
Schließlich sind Cobots kompakt und benötigen weniger Platz als viele traditionelle Maschinen, wodurch sie ideal für enge Produktionsumgebungen geeignet sind. Die Verwendung von Cobots kann nicht zuletzt die Betriebskosten senken, da sie weniger Energie verbrauchen und kostengünstiger in der Wartung sind. Auch der Anschaffungspreis ist deutlich niedriger als für herkömmliche Technologie.
Prozesse beim Sandstrahlen erleichtern
Das Unternehmen SGF aus dem oberbayerischen Waldkraiburg setzt bereits Cobots für das Sandstrahlen ein. Es beschäftigt rund 730 Mitarbeiter und fertigt Bauteile für die Automobilindustrie sowie für Maschinenbau- und Anlagetechnik. Um dauerhaft wettbewerbsfähig zu bleiben, wollte SGF mit Hilfe von Automatisierung bestimmte Prozesse effektiver und kostengünstiger gestalten. So übernehmen nun Cobots des dänischen Herstellers Universal Robots anstrengende und monotone Aufgaben. Neben dem Verpacken und dem Beladen von Maschinen unterstützt ein UR 5e einen Sandstrahl-Prozess. Der Cobot reinigt Metallbauteile. Dabei strahlt er die Form verschiedener Platten und Werkzeugträger mit konstanter Qualität aus. Indem der Roboter die Bauteile abtastet, erkennt er selbstständig, welches Programm er abspielen muss. Das erleichtert die Bedienung der Anlage und beschleunigt das Umrüsten.
Optimierte Taktzeiten beim Entgraten
BW Industrie, ein Unternehmen aus der französischen Mosel-Region, hat sich auf die industrielle Entfettung und Bearbeitung mechanischer Teile spezialisiert. Seit einigen Jahren setzt der Mittelständler auf Automatisierung. Konkret arbeitet BW Industrie mit vier UR-Cobots, von denen einer, ein UR 16e, ausschließlich in der Endbearbeitung eingesetzt wird. Innerhalb von zwei Wochen wurde dieser Roboterarm integriert. In einer halboffenen Zelle platziert, bearbeitet der UR 16e Werkstücke mit verschiedenen Entgratungswerkzeugen. Der Roboter nimmt das Werkstück mit einem pneumatischen Greifer auf und führt es den Werkzeugen zu, wodurch die Taktzeiten optimiert werden. Der Cobot erleichtert die Arbeit der menschlichen Kollegen, indem er für sie Gussteile mit einem Gewicht zwischen 4 und 14 kg hebt – täglich fast eine Tonne Metallteile. Dank des Cobot-Einsatzes konnte das Unternehmen den Umsatz steigern und die Mitarbeiterzahl erhöhen.
