Entgraten, Kanten verrunden, Schleifen, Glätten oder Polieren sind in nahezu allen Industriebereichen erforderliche Fertigungsschritte. Häufig sind sie mit einem hohen manuellen Aufwand verbunden, was die Prozesse personal- und kostenintensiv macht. Gleichzeitig stellt das händische Bearbeiten eine Belastung für die Mitarbeitenden dar, unter anderem durch monotone Arbeitsabläufe in teilweise ergonomisch ungünstiger Haltung und durch entstehende Stäube. Hinzu kommt, dass die Qualität der Bearbeitungsergebnisse stark variieren kann und sich manuelle Entgrat- und Oberflächenfinish-Prozesse nicht in verkettete, digitalisierte Fertigungslinien einbinden lassen. Das führt zum Trend, das Entgraten mittels Robotern zu automatisieren.
Automatisierungskonzept sollte individuell ausgelegt sein
Eine möglichst effektive, effiziente und zukunftsorientierte Automatisierung basiert idealerweise auf einem individuell an das Unternehmen angepassten Konzept. Es geht dabei unter anderem um Fragen wie: Welche Bauteile sollen automatisiert entgratet werden? Welche Anforderungen sind dabei zu erfüllen? Wie lässt sich die Automatisierung in den bestehenden Workflow integrieren? Wie erfolgt die Zuführung der Teile? Wie wird sichergestellt, dass der Roboter alle Teile richtig greift und platziert? Wie lässt sich die Qualitätsprüfung realisieren? Oder: Wie hoch ist der Aufwand für die Instandhaltung?
Auf der Basis der Antworten lässt sich ein maßgeschneidertes Lastenheft erstellen. Steht das dafür erforderliche Automatisierungswissen intern nicht zur Verfügung, kann es hilfreich sein, auf das Know-how eines externen Experten zurückzugreifen. Im Mittelpunkt steht dabei, die technologische Umsetzung an den Bedarf und die Ziele des Unternehmens anzupassen. Empfehlenswert ist zudem, für die verschiedenen Aufgaben Roboter, Greifersysteme und Sensorik einzusetzen, mit denen im Unternehmen bereits gearbeitet wird. Je mehr unterschiedliche Systeme zum Einsatz kommen, umso größer ist die Zahl möglicher Fehlerquellen und die Gefahr von Komplikationen.
Keine speziellen Programmier-Kenntnisse erforderlich
Roboter und Cobots (kollaborative Roboter) stehen inzwischen von vielen Herstellern in zahlreichen Ausführungen und vergleichsweise kostengünstig zur Verfügung. Insbesondere für Unternehmen mit kleineren und mittleren Stückzahlen, einem variantenreichen, häufig wechselnden Teilespektrum oder komplexen Bearbeitungsaufgaben stellt das Planen, Erstellen und Instandhalten der Roboterprogramme oft ein Automatisierungshindernis dar. Diese Aufgaben erforderten bisher häufig herstellerabhängige Programmierspezialisten und einen hohen Aufwand – und verursachten entsprechend hohe Kosten. Heute stehen fürs Erzeugen der Roboterbahnplanung verschiedene Möglichkeiten zur Verfügung, die von Mitarbeitenden mit technischem Verständnis ohne spezifische Programmierkenntnisse durchgeführt werden können. Beim so genannten Teach-in fährt der Mensch die Roboterhand in die anzufahrenden Positionen. Achsmesssysteme erfassen die jeweiligen Positionswerte, die zusammen mit den Technologiedaten in der Steuerung gespeichert werden. Durch diese Online-Programmierung entsteht das gesamte Roboterarbeitsprogramm.
Ablaufsequenzen per Drag-and-Drop
Eine Alternative dazu sind innovative Software-Lösungen, die Online- und Offline-Programmierung nahtlos miteinander kombinieren. Sie ermöglichen das intuitive Programmieren von Robotern inklusive damit kompatibler Peripherie-Hardware wie Greifer, Kamera oder Kraft-Momenten-Sensor – ohne eine Zeile Code selbst schreiben zu müssen. Durch die Möglichkeit, die CAD-Daten des Bauteils in die 3D-Simulationsumgebung und Offline-Programmierung zu importieren, lassen sich Roboterbewegungsbahnen, beispielsweise exakt entlang der Bauteilkontur, automatisiert generieren. Die Ablaufsequenz einzelner Prozesse – also die Bewegungen und Arbeitsschritte, die der Roboter ausführen soll – wird per Drag-and-Drop vorprogrammierter Funktionsbausteine erstellt.
Um Produkt- und Prozesstoleranzen auszugleichen, sodass beispielsweise beim Schleifen immer exakt die definierte Materialmenge abgetragen wird, verfügt die Software über integrierte Schnittstellen und Funktionsbausteine, die die notwendige Sensorik einbinden und Teilprozesse programmieren.
Mit einem speziell für die Anforderungen des betreffenden Unternehmens ausgelegten Konzepts und der daran angepassten Hard- und Software lassen sich Automatisierungslösungen fürs Entgraten und die Oberflächenbearbeitung wirtschaftlich und nachhaltig umsetzen.
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Messe DeburringExpo
Die DeburringExpo, Leitmesse für Entgrattechnologien und Präzisionsoberflächen, findet vom 12. bis 14. Oktober 2021 auf dem Messegelände Karlsruhe statt. Das Ausstellungsportfolio, das alle Entgrattechnologien sowie Verfahren zur Herstellung von Präzisionsoberflächen umfasst, wird durch die Themenparks „Automatisiertes Entgraten mit Industrierobotern“, „AM Parts Finishing“ und „Reinigen nach dem Entgraten“ abgerundet. Für einen wertvollen Wissenstransfer sorgt das integrierte Fachforum der DeburringExpo. Die simultan (Deutsch Englisch) übersetzten Vorträge bieten Informationen über Lösungen zu aktuellen Aufgaben aus allen Ausstellungssegmenten, neuen Entwicklungen, Trends und Benchmark-Anwendungen. Weitere Informationen: www.deburring-expo.de
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