Vorbereitung fürs Lackieren: Roboter schleift kraftdosiert

Der MH50 II punktet mit prima Bahnverhalten und beachtlicher Reichweite

Für ein optimales Lackierergebnis spielt die Vorarbeit eine entscheidende Rolle. Mit manuellem Schleifen sind aber höchste Anforderungen an die Oberflächenqualität kaum mehr einzuhalten. Mit einer innovativen Lösung auf Basis eines Yaskawa-Roboters erfüllt Asis die Anforderungen hinsichtlich reproduzierbarer Qualität, Prozesssicherheit und Flexibilität.

Der MH50 II punktet mit prima Bahnverhalten und beachtlicher Reichweite

Automatischer Schleifmittelwechsel in 15 Sekunden

Vorbereitung fürs Lackieren: Roboter schleift kraftdosiert

Während Lackierprozesse in der Industrie weitestgehend automatisiert sind, dominiert bei den vorgeschalteten Schleifprozessen noch immer Handarbeit. „Daher haben wir eine robotergestützte Lösung für das automatisierte Schleifen entwickelt, die der manuellen Bearbeitung in allen Punkten überlegen ist“, sagt Projektleiter Sebastian Gottwald.

Schlüsselkomponenten der Anlage sind ein Yaskawa-Roboter, ein aktiver Kontaktflansch von Ferrobotics sowie eine selbst entwickelte automatische Schleifmittel-Wechselstation. Als Schleifer kommen handelsübliche, pneumatische oder elektrische Maschinen zum Einsatz.

Herzstück der Zelle ist ein großer Sechsachser MH50 II: „Der Roboter deckt mit seiner Reichweite von über 2 Metern einen großen Arbeitsbereich ab und bleibt dabei mit einer Wiederholgenauigkeit von beachtlichen 0,2 Millimeter in allen Bereichen sehr präzise. Wichtig für Schleifprozesse ist zudem ein sehr gutes Bahnverhalten des Roboters“, berichtet Gottwald.

Der aktive Kontaktflansch am Handgelenk des Roboters regelt über entsprechende Sensorik kraftdosiert und exakt den vorgegebenen Anpressdruck in allen Lagen. Um diesen in einem noch breiteren Bereich konstant halten und auch schwierige Formen abdecken zu können, kommt zwischen Kontaktflansch und Schleifmittel ein Interface-Pad aus Spezialschaumstoff zur Verwendung.

„Mit dieser Lösung können wir den Anpressdruck im Vergleich zum vom Werker geführten Schleifer weitaus exakter regulieren“, verspricht Gottwald: „Wir können an Karosserien auch mit unterschiedlichen Anpressdrücken arbeiten und so in der Fläche die Abtragleistung erhöhen und an diffizileren Stellen mit der gebotenen Vorsicht und entsprechend niedrigerem Druck schleifen. Dazu müssen wir nur einmalig die Roboter entsprechend programmieren – fertig.“

Dem automatisierten Wechsel des Schleifpapiers kommt eine Schlüsselrolle zu. Daher steckt auch in der automatisierten Schleifmittel-Wechselstation einiges an Knowhow. Der Automat fasst genügend Schleifmittel, um einen autonomen Betrieb über viele Stunden hinweg zu sichern. Der automatische Wechsel, bei dem der Roboter die Station anfährt und altes gegen neues Papier tauscht, nimmt nur 15 Sekunden in Anspruch.

„Damit sind wir derzeit das Benchmark in dieser Disziplin. Weiterer entscheidender Vorteil dieser patentierten Lösung ist die nahezu hundertprozentige Prozesssicherheit unserer Lösung“, so Gottwald.

Das Verfahren kommt bereits in der Automobilindustrie zum Einsatz und hat sich beim Schleifen kompletter Karosserien wie auch von kleineren Bauteilen wie Spoilern bestens bewährt. Dabei handelt es sich oft um ganze Linien mit einer Vielzahl von Schleifrobotern, die über Verfahrachsen große Arbeitsbereiche abdecken. Darüber hinaus bietet Asis aber auch Stand-alone-Anlagen für kleinere Applikationen.

Die Zeitvorteile sind beachtlich: „Bei einer konkreten Kundenapplikation liegen die reinen Schleifzeiten mit unserer Standardzelle für ein bestimmtes Bauteil bei 12 Minuten gegenüber 22 Minuten für die Handarbeit“, so der Projektleiter. Die Roboter seien zwar nicht in jeder Applikation annähernd doppelt so schnell, „aber eine Zeiteinsparung von 30 Prozent erreichen wir eigentlich in jedem Fall.“

Dabei punktet die automatisierte Lösung nicht nur mit höherer Produktivität, sondern eben auch mit besserer Qualität – was für Anwender aus der Automobilindustrie ebenso wichtig ist wie für Luft- und Raumfahrt, Yachtbau oder Möbelindustrie. Das bestätigt ein Brancheninsider aus der Automobilindustrie, der in einem Pilotprojekt bereits Erfahrungen sammeln konnte: „Wir erreichen mit dem Roboterschleifen nicht nur eine spürbar bessere Oberflächenqualität, wir erzielen auch hundertprozentig reproduzierbare Ergebnisse, die nicht mehr von der Tagesform der Werker abhängig sind.“

Yaskawa Europe GmbH www.yaskawa.eu.com

30.11.2015

Entnommen aus www.automationspraxis.de