Automatisierte Entgratung und Putzen von Grauguss-Motorblöcken
Bei der Produktion der Motorblöcke entstehen eine Vielzahl von Vertiefungen und Bohrungen, die vor der Weiterverarbeitung geputzt und entgratet werden müssen.
Diese Tätigkeiten sind für Menschen äußerst belastend und passen demzufolge nicht in das humane Arbeitsumfeld eines modernen Betriebes.
Neben den ergonomischen Aspekt ging es um die Erreichung einer konstanteren, höheren Bearbeitungsqualität, die gekoppelt mit wirtschaftlichen Aspekten, Flexibilität und eine hohe Verfügbarkeit garantieren.
Aufgabe war unter Berücksichtigung der vorweg geschilderten Punkte die Konstruktion eines automatisierten Bearbeitungssystem, das taktgenau einen optimalen workflow gewährleistet.
Die Umsetzung
Um Gießgrate unterschiedlichster Ausmaße zu entfernen, konstruierte Boll eine Roboterzelle. Diese wurde so dimensioniert, dass sie Grauguss Motorblöcke bis zu einer Länge von 2600mm, einer Breite von 1000mm und einer Höhe von 800mm in nur 50 Minuten komplett fertig entgraten und putzen kann.
Im Zentrum des Bearbeitungsfeldes ist ein Roboter mit einer Traglast von bis zu
500 kg positioniert. Zur Aufnahme unterschiedlicher Motorblöcke wurden zwei elektrisch verfahrbare Horizontal- Spann-, Drehvorrichtungen eingesetzt.
Durch diese Anlagenkonzeption können unterschiedlichste Motorblocktypen aufgenommen werden.
Wenn ein Motorblock fertig bearbeitet ist, kann dieser entnommen werden ohne dass die Arbeiten am anderen Arbeitsplatz unterbrochen werden. Dies erspart das zeitaufwendige Wechseln von unbearbeiteten oder bearbeiteten Motorblöcken und garantiert somit eine Produktion ohne Stillstandzeiten.
Der Roboter, zentral in der Anlagenmitte angeordnet ist mit einer elektrisch angetriebenen Bearbeitungsspindel ausgestattet, die die einzelnen Bearbeitungsschritte je nach Programmierung vornimmt.
Die notwendigen Fräswerkzeuge sowie ein 3D-Messtaster sind mit dem Robotersystem verbunden und koppeln sich automatisch durch das Wechselsystem (HSK-Spanndorn) an oder ab.
Alle benötigten Fräswerkzeuge und der Messtaster sind in einer schmutz- und spänegeschützten Werkzeugwechselstation untergebracht.
Zur Gewährleistung der Personensicherheit ist das Robotersystem rundum mit Lärmschutzwänden ausgerüstet, wobei endschalterüberwachte Sicherheitstüren den Werkerzugang ermöglichen.
Der fertig bearbeitete Motorblock wird durch einen Kran einfach aus der nach oben offenen Zelle aus der Anlage gefahren. Danach kann sofort ein neuer Motorblock in die Spannvorrichtung gesetzt werden.
Warum eine „Robotergestützte Bearbeitungszelle“
Ausschlaggebend sind zwei Argumente. Zum einen ist die Nachbearbeitung von Motorblöcken durch Menschenkraft äußerst belastend, zum anderen ist kein Werker in der Lage mit der Präzision, der Kontinuität und der Geschwindigkeit eines robotergesteuerten Bearbeitungsplatzes mitzuhalten
