Autor: von Hubert Hunscheidt

11.06.2019

Möglichkeiten und Grenzen roboterbasierten Entgratens

Gießereien und Lohnfertiger in West- und Nordeuropa stehen seit jeher unter immensem Kostendruck. Dadurch ergibt sich großes Potential in der Automatisierung der Produktionsprozesse. So auch beim Entgraten, einer Tätigkeit, die als nicht wertschöpfend gilt, um die man aber bei den meisten Gußteilen nicht umhin kommt. Auf das roboterbasierte Entgraten hat sich das 1919 gegründete schwäbische Familienunternehmen Schmid & Wezel GmbH aus Maulbronn spezialisiert, das unter der Marke BIAX Druckluftspindeln herstellt und vertreibt.
 
Ein Vorteil des roboterbasierten automatisierten Entgratens gegenüber der Arbeit von Hand ist die große Zeitersparnis. Fast noch wichtiger ist aber die konstante Qualität des Arbeitsergebnisses, der Ausschuss kann oft um ein Vielfaches reduziert werden. Doch nicht jeder Betrieb verfügt über versierte Spezialisten und ausreichendes Know-How, um ein Automatisierungsprojekt aus eigener Kraft zu stemmen. Dann bietet sich die Zusammenarbeit mit externen Systemintegratoren an. In jedem Fall ist es hilfreich, einige grundsätzliche Dinge über das roboterbasierte Entgraten zu wissen.
 
In der Entgratzelle
 
Meistens ist die Entgratzelle mit Roboter in eine automatisierte Transferstraße integriert. In der Entgratzelle greift der Roboter dann das Bauteil und führt es hin zu einer oder mehreren fest installierten Spindeln. Diese Variante ist zeitsparender und einfacher, als wenn der Roboter die Spindel zu den immer wieder neu zu fixierenden Bauteilen führen würde. Man spart sich also mit dem Fixieren des Bauteils einen Arbeitsschritt. Die Variante mit den am Roboter befestigten Spindeln hat jedoch bei sehr großen und schweren Bauteilen, die der Roboter nicht mehr heben kann, ihre Berechtigung.
 
Werkzeuge und Spindeln
 
Am häufigsten verbreitet ist das Entgraten mit Frässtiften und Bürsten für feste bzw. lose Grate. Feilen kommen meist dann zum Einsatz, wenn nur ein sehr geringer Materialabtrag erlaubt ist und Senker werden zum Entgraten von Bohrungen verwendet.
 
Diese Werkzeuge lassen sich mit rotierenden oder oszillierenden Druckluftspindeln betreiben. Die Spindeln können starr sein oder mit einer radialen bzw. axialen Auslenkeinheit eingesetzt werden, die dann erforderlich sind, wenn Bauteiltoleranzen und Ungenauigkeiten in der Positionierung des Werkstücks ausgeglichen werden müssen. Ersteres ist gerade für Gussteile typisch, egal ob aus Metall, Kunststoff oder Faserverbundwerkstoff, da diese im Gegensatz zu Graten von bearbeiteten (zerspanten) Teilen in der Regel sehr ungleichmäßig sind. Die Auslenkung wird pneumatisch oder über Federpakete erzeugt, die Auslenkkraft lässt sich über Druck bzw. Federvorspannkraft einstellen.
 
Möglichkeiten und Grenzen
 
Das Optimum bei roboterbasiertem Entgraten beschreibt Martin Erle, Automatisierungsexperte bei BIAX,: “Eine gleichmäßige und gleichbleibende Entfernung des Grates bei sich wiederholenden Bauteilen.”.  “Gleichmäßig” bedeutet, durchgängig eine Fase von zum Beispiel 0,5 mm zu erzeugen. Und “gleichbleibend” heißt, dass bei allen Bauteilen einer Serie die Fase gleich sein soll. “Die Genauigkeit des Ergebnisses ist dabei von Faktoren wie Werkzeugsystem, Bauteiletoleranz, Beschaffenheit des Grates, Roboter und seine Programmierung sowie Spannmittel bzw. Greifer, abhängig. Problematisch wird es, wenn sich die Bedingungen bei aufeinander folgenden Bauteilen ändern“, so Erle. Vor der Wahl des passenden Werkzeugsystems müssen die Anforderungen geklärt werden, so z.B. ob der “lose” Grat nur entfernt oder gleichzeitig eine Fase erzeugt werden soll. In diesem Fall ist der Einsatz von Werkzeugen mit Festanschlag denkbar.
 
Anforderungen und Lösungsmöglichkeiten in Kombination mit verschiedenen Faktoren stellt die BIAX-Anwendungsmatrix dar.
 
Das RSC Modular System – nur zahlen, was man braucht
 
BIAX schuf mit dem RSC Modular System ein einzigartiges Entgratsystem nach dem Baukastenprinzip. Damit kann sich der Kunde individuelle Lösungen zusammenstellen und nur in das investieren, was gerade gebraucht wird, mit der Option zu einem späteren Zeitpunkt nach- oder umzurüsten.
 
Mit einem kostenlosen Service lässt BIAX aufhorchen: Interessenten senden ihre Bauteile ein und die Maulbronner bieten nach Robotertests im firmeneigenen Testzentrum den optimalen Lösungsvorschlag.
 
Autor:  Filipp Pachomow (Leiter Vertrieb und Marketing bei BIAX)
 
Quelle und Vorschaufoto: BIAX Schmid & Wezel GmbH