In der modernen Fertigung wird Flexibilität ebenso wichtig wie Geschwindigkeit.
Fabriken produzieren nicht mehr nur ein Produkt in extrem großen Mengen. Viele Hersteller müssen heute unterschiedliche Produktmodelle, kleinere Produktionschargen, kürzere Lieferzeiten und häufigere Produktwechsel bewältigen. Gleichzeitig verlangen die Kunden weiterhin eine bessere Oberflächenqualität, gleichmäßigere Oberflächen und wettbewerbsfähige Preise.
Dies stellt eine große Herausforderung für herkömmliche manuelle Polier- und Schleifvorgänge dar.
Ein Facharbeiter kann möglicherweise verschiedene Teile schleifen, schleifen, polieren und polieren, die manuelle Endbearbeitung lässt sich jedoch nur schwer standardisieren. Das Ergebnis kann stark von der Erfahrung, der körperlichen Verfassung, der Druckkontrolle und der Arbeitsgeschwindigkeit des Arbeiters abhängen. Arbeitskräftemangel erschwert es den Fabriken außerdem zunehmend, ein stabiles Finishing-Team aufrechtzuerhalten.
Aus diesem Grund erregt eine neue Art der Automatisierung zunehmend Aufmerksamkeit: dieflexible Roboter-Polierzelle.
Anstatt eine Maschine nur für einen Arbeitsgang zu verwenden, können moderne Roboter-Endbearbeitungszellen mehrere Prozesse innerhalb desselben Produktionssystems durchführen. Ein einziger Roboter kann das Schleifen, Schleifen, Entgraten, Polieren, Polieren und sogar das Laden von Produkten oder den Werkzeugwechsel übernehmen.
Dieser neue Ansatz verändert die Art und Weise, wie Hersteller über die Automatisierung der Oberflächenbearbeitung denken.
Von der Einzweckmaschine zur flexiblen Fertigung
Herkömmliche Polierautomatisierung wurde oft für ein bestimmtes Produkt oder einen bestimmten Prozess entwickelt.
Beispielsweise könnte eine Maschine nur zum Polieren einer Art von Wasserhähnen, zum Schleifen einer Art von Gussstücken oder zum Polieren einer Art von Metallgriffen gebaut werden.
Diese Art von Spezialausrüstung funktioniert gut, wenn das Produktionsvolumen sehr groß ist und sich das Produktdesign selten ändert.
Allerdings wird die moderne Fertigung immer komplizierter.
Eine Fabrik kann zehn, zwanzig oder sogar Hunderte verschiedener Teile produzieren. Einige Teile müssen möglicherweise stark geschliffen werden, während andere nur leicht geschliffen werden müssen. Bestimmte Produkte erfordern eine Hochglanzpolitur, während andere eine gebürstete oder satinierte Oberfläche benötigen.
Die Verwendung einer separaten Maschine für jeden Prozess kann schnell teuer und ineffizient werden.
Eine weitere Lösung bieten flexible Roboter-Polierzellen.
Das gleiche Robotersystem kann für verschiedene Endbearbeitungsaufgaben programmiert werden. Anstatt bei der Ankunft eines neuen Produkts die gesamte Maschine auszutauschen, können Hersteller häufig das Roboterprogramm, die Vorrichtung, das Schleifwerkzeug oder die Prozessparameter ändern.
Dies macht die Automatisierung praktischer fürHigh-Mix-Produktion mit geringem Volumen.
Was ist eine flexible Roboter-Polierzelle?
Eine flexible Roboter-Polierzelle ist eine automatisierte Arbeitsstation zur Durchführung eines oder mehrerer Oberflächenbearbeitungsprozesse.
Das System umfasst normalerweise einen Industrieroboter, Endbearbeitungsgeräte, Werkstückhalterungen, ein Steuerungssystem, Sicherheitsschutz und prozessspezifische Werkzeuge.
Abhängig von der Anwendung kann die Zelle Folgendes umfassen:
- Schleifbänder
- Schleifscheiben
- Polierscheiben
- Polierscheiben
- Entgratungswerkzeuge
- Schleiflamellenräder
- Kraftkontrollgeräte
- Automatische Poliermittelsysteme
- Werkzeugwechselstationen
- Werkstückpositionierungssysteme
- Be- und Entladen von Geräten
Der Roboter bewegt das Werkstück oder Endbearbeitungswerkzeug gemäß einer programmierten Bahn.
Fortgeschrittenere Systeme können auch Anpressdruck, Werkzeuggeschwindigkeit, Polierwinkel, Robotergeschwindigkeit und Schleifmittelkompensation steuern.
Dadurch kann dieselbe Zelle mehrere Endbearbeitungsprozesse durchführen, ohne dass Arbeiter das Teil zwischen mehreren unabhängigen Maschinen bewegen müssen.
Ein Roboter kann mehr als nur Polieren
Der Begriff „Roboter-Poliermaschine“ erweckt manchmal den Eindruck, dass der Roboter nur einen Prozess ausführt.
Tatsächlich werden moderne Roboter-Finishing-Systeme immer vielseitiger.
Roboterschleifen
Schleifen ist oft der erste Schritt bei gegossenen, geschweißten, geschmiedeten oder bearbeiteten Teilen.
Der Roboter kann Folgendes entfernen:
- Casting-Blitz
- Schweißnähte
- Trennlinien
- Oberflächenfehler
- Überschüssiges Material
- Raue Kanten
Für Anwendungen mit hohem Materialabtragsbedarf kann der Roboter Schleifbänder oder Schleifscheiben verwenden.
Die Kraftkontrolle ist besonders wichtig, da der Roboter einen ausreichenden Druck aufrechterhalten muss, ohne das Teil zu beschädigen.
Roboterschleifen
Nach starkem Schleifen kann durch Schleifen eine glattere und gleichmäßigere Oberfläche entstehen.
In verschiedenen Phasen können unterschiedliche Schleifkörnungen verwendet werden.
Beispielsweise kann ein Bauteil zunächst mit einem groben Schleifmittel und später mit einem feineren Schleifmittel bearbeitet werden.
Eine flexible Roboterzelle kann mit mehreren Schleifstationen aufgebaut werden. Der Roboter bewegt das Produkt einfach gemäß der programmierten Reihenfolge von einer Station zur anderen.
Roboter-Entgraten
Metallteile weisen nach der Bearbeitung, dem Schneiden, Gießen oder Stanzen oft scharfe Kanten oder Grate auf.
Das manuelle Entfernen dieser Grate kann repetitiv und zeitaufwändig sein.
Ein Roboter kann Kanten folgen und Grate mithilfe von Schleifwerkzeugen, Rotationsfeilen, Bürsten oder Schleifgeräten entfernen.
Dieses Verfahren eignet sich besonders für Automobilteile, Aluminiumkomponenten, Gussteile, Maschinenteile und Präzisionsmetallprodukte.
Roboterpolieren
Durch Polieren entsteht eine glattere und attraktivere Oberfläche.
Es wird häufig für Produkte verwendet wie:
- Wasserhähne
- Türgriffe
- Badezimmer-Hardware
- Automobilkomponenten
- Motorradteile
- Produkte aus Edelstahl
- Aluminiumprodukte
- Messingprodukte
Der Roboter kann für jedes Werkstück den gleichen Polierwinkel, die gleiche Geschwindigkeit, die gleiche Flugbahn und den gleichen Druck wiederholen.
Dies hilft Herstellern, eine gleichmäßigere Oberflächenqualität zu erreichen.
Roboterpolieren
Polieren wird häufig in der Endbearbeitungsphase eingesetzt.
Weiche Polierscheiben und Polierpasten können ein glänzendes oder spiegelndes Erscheinungsbild erzeugen.
Bei dekorativen Produkten wie Wasserhähnen, Messingbeschlägen, Edelstahlteilen und Badezimmerarmaturen kann diese endgültige Oberflächenqualität den wahrgenommenen Wert des Produkts stark beeinflussen.
Eine Roboter-Polierzelle kann Poliermittel automatisch auftragen und dabei den Kontaktdruck und die Polierzeit steuern.
Dadurch kann derselbe Roboter innerhalb einer automatisierten Produktionszelle vom Grobschleifen zum Endpolieren wechseln.
Warum Hersteller mehrere Prozesse in einer Zelle wünschen
Der größte Vorteil liegt nicht einfach in der Automatisierung.
Es ist Flexibilität.
Stellen Sie sich vor, ein Hersteller stellt drei verschiedene Produkte her.
Produkt A muss geschliffen und geschliffen werden.
Produkt B muss geschliffen und poliert werden.
Produkt C muss geschliffen, poliert und poliert werden.
Bei herkömmlichen Spezialmaschinen benötigt die Fabrik möglicherweise mehrere separate Ausrüstungsteile.
Mit einer flexiblen Roboter-Finishing-Zelle können alle drei Produkte mit einem Roboter und mehreren Finishing-Stationen bearbeitet werden.
Der Roboter kann für jedes Teil unterschiedliche Programme verwenden.
Dies kann die Duplizierung von Geräten reduzieren und gleichzeitig die Produktionsflexibilität insgesamt erhöhen.
Schnellere Produktwechsel
Häufige Produktwechsel sind eine der größten Herausforderungen für moderne Fabriken.
In der Vergangenheit funktionierte die Automatisierung oft am besten, wenn eine Fabrik kontinuierlich das gleiche Produkt herstellte.
Heutzutage wünschen Kunden häufig andere Designs, maßgeschneiderte Produkte und kleinere Bestellmengen.
Flexible Roboterzellen können Umstellungen erleichtern.
Wenn die Fabrik auf ein neues Produkt umstellt, müssen die Betreiber möglicherweise nur Folgendes tun:
- Wählen Sie das richtige Roboterprogramm aus.
- Wechseln Sie die Halterung.
- Passen Sie das Endbearbeitungswerkzeug bei Bedarf an.
- Laden Sie das neue Produkt.
In einigen fortschrittlichen Systemen können Werkzeugwechsel auch automatisch erfolgen.
Der Roboter kann zu einer Werkzeugstation fahren, ein Werkzeug freigeben, ein anderes aufnehmen und die Produktion fortsetzen.
Dadurch können Hersteller mehr Produkttypen verarbeiten, ohne eine komplett neue Produktionslinie kaufen zu müssen.
Bessere Nutzung der Fabrikfläche
Fabrikflächen sind teuer.
Die Installation separater Schleif-, Schleif-, Polier- und Poliermaschinen erfordert eine große Produktionsfläche.
Jede Maschine erfordert möglicherweise auch einen eigenen Sicherheitsbereich, Bediener, Materialtransferraum und Staubsammelsystem.
Eine flexible Roboter-Finishing-Zelle kann mehrere Arbeitsgänge innerhalb eines geschützten Bereichs kombinieren.
Beispielsweise kann ein Roboter in der Mitte stehen, während um ihn herum Schleifmaschinen, Polierstationen und Werkstückaufnahmen angeordnet sind.
Der Roboter bewegt sich automatisch zwischen diesen Stationen.
Dieses kompakte Design kann die Raumnutzung verbessern.
Für Fabriken, die ihre Produktion steigern möchten, aber nicht über genügend Platz für den Bau einer komplett neuen Werkstatt verfügen, kann dies ein wichtiger Vorteil sein.
Weniger manuelle Teilehandhabung
In vielen traditionellen Endbearbeitungsbetrieben müssen Arbeiter Produkte von einem Prozess zum anderen transportieren.
Ein Teil wird möglicherweise zuerst zu einer Schleifstation, dann zu einer Schleifstation, dann zum Polieren und schließlich zur Inspektion geschickt.
Jeder Transfer braucht Zeit.
Außerdem besteht die Gefahr einer Beschädigung der Oberfläche beim Transport.
In einer integrierten Roboterzelle kann der Roboter mehrere Prozesse durchführen, ohne das Werkstück freizugeben.
Zum Beispiel:
Der Roboter nimmt das Produkt auf.
Es transportiert das Teil zum Schleifband.
Nach dem Schleifen bewegt es das gleiche Teil zur Schleifscheibe.
Anschließend geht es weiter zur Polierstation.
Schließlich stellt er das fertige Produkt im Entladebereich ab.
Die Reduzierung unnötiger Produkthandhabung kann die Produktionseffizienz verbessern und die Möglichkeit von Oberflächenschäden verringern.
Konstanter Druck ist entscheidend
Beim Polieren geht es nicht einfach darum, ein Teil gegen ein rotierendes Rad zu bewegen.
Der Anpressdruck ist eine der wichtigsten Prozessgrößen.
Zu geringer Druck kann zu einem unvollständigen Finish führen.
Zu viel Druck kann das Produkt beschädigen, das Schleifmittel zu schnell abnutzen oder übermäßige Hitze erzeugen.
Menschliche Arbeiter passen den Druck auf natürliche Weise durch Erfahrung an.
Für Roboter ist hierfür Prozessleittechnik erforderlich.
Moderne Roboter-Poliersysteme kommen zunehmend zum EinsatzKraftkontrolleoderCompliance-Systeme.
Diese Technologien ermöglichen es dem Roboter oder der Polierausrüstung, kleine Unterschiede in der Produktform auszugleichen und einen stabileren Kontakt mit der Schleifoberfläche aufrechtzuerhalten.
Bei komplex gekrümmten Teilen wie Wasserhähnen, Griffen, Automobilgussteilen und Sanitärbeschlägen kann dies die Polierkonsistenz erheblich verbessern.
Automatische Kompensation des Werkzeugverschleißes
Schleifbänder und Polierscheiben verschleißen im Laufe der Produktion mit der Zeit.
Dadurch entsteht eine weitere Herausforderung.
Wenn eine Polierscheibe nach mehreren Betriebsstunden kleiner wird, kann es sein, dass die ursprüngliche Roboterbahn nicht mehr die gleichen Kontaktbedingungen herstellt.
Fortgeschrittene Finishing-Zellen können Kompensationsstrategien nutzen, um dieses Problem zu lösen.
Das System kann den Scheibendurchmesser, den abrasiven Verschleiß, die Bearbeitungszeit oder den Anpressdruck überwachen.
Anschließend können die Roboterpositionen angepasst werden, um gleichmäßigere Endbearbeitungsbedingungen aufrechtzuerhalten.
Dies verringert die Notwendigkeit für Bediener, die Produktion ständig zu stoppen und Roboterprogramme manuell zu ändern.
Unterstützung der High-Mix-Produktion in kleinen Stückzahlen
Eine der wichtigsten Veränderungen beim Roboterpolieren ist die Verlagerung hin zur Fertigung kleinerer Serien.
Traditionell glaubten Hersteller oft, dass Roboterpolieren nur für die Produktion großer Stückzahlen geeignet sei.
Das war verständlich.
Für die Automatisierung waren Engineering, Vorrichtungen, Roboterprogrammierung und Prozesstests erforderlich. Wenn eine Fabrik nur eine kleine Anzahl von Produkten herstellte, war die Investition manchmal schwer zu rechtfertigen.
Allerdings verändern flexible Zellen die Berechnung.
Wenn derselbe Roboter viele verschiedene Produkte verarbeiten kann, ist die Investition nicht mehr nur an ein Teil gebunden.
Der Roboter wird zu einer gemeinsam genutzten Fertigungsressource.
Beispielsweise kann ein Hardwarehersteller dieselbe Endbearbeitungszelle für Folgendes verwenden:
- Türgriffe
- Wasserhahnkörper
- Badezimmerzubehör
- Messingbeschläge
- Komponenten aus Edelstahl
In der Robotersteuerung können unterschiedliche Produktprogramme hinterlegt werden.
Dies macht die Roboterbearbeitung für Fabriken mit diversifizierter Produktion attraktiver.
Anwendungen in verschiedenen Branchen
Flexible Roboter-Endbearbeitungstechnologie wird in immer mehr Branchen eingesetzt.
Sanitärartikel
Wasserhähne, Badaccessoires, Duschkomponenten und Sanitärarmaturen erfordern vor der Beschichtung oft mehrere Endbearbeitungsschritte.
Ein Robotersystem kann Grobschleifen, Oberflächenglätten, Polieren und Polieren durchführen.
Automobilkomponenten
Aluminiumdruckgussteile, Stahlteile, Halterungen, Gehäuse und andere Automobilkomponenten müssen häufig entgratet und geschliffen werden.
Roboterautomatisierung kann dazu beitragen, die Wiederholgenauigkeit zu verbessern und gleichzeitig das manuelle Schleifen zu reduzieren.
Metallmöbel
Stuhlbeine, Möbelrahmen, Metallbeschläge und dekorative Komponenten müssen möglicherweise geschliffen, Schweißnähte entfernt, geschliffen oder poliert werden.
Eine flexible Roboterzelle kann unterschiedliche Produktgrößen und -formen verarbeiten.
Gießereiprodukte
Gussteile aus Gusseisen, Aluminium, Messing und Stahl weisen häufig Trennfugen, Grate, Anschnitte und Oberflächenfehler auf.
Das manuelle Schleifen kann körperlich anstrengend sein.
Für diese Anwendungen werden zunehmend Roboter-Schleifsysteme eingesetzt.
Hardware-Herstellung
Türgriffe, Schlösser, Scharniere, Werkzeuge und dekorative Metallprodukte erfordern häufig eine hochwertige Oberflächenveredelung.
Die Möglichkeit, Schleifen und Polieren in einem Robotersystem zu kombinieren, kann die Fertigungsflexibilität erheblich verbessern.
Luft- und Raumfahrt und Präzisionsfertigung
Bestimmte Luft- und Raumfahrt- sowie Präzisionskomponenten erfordern außerdem eine kontrollierte Entgratung oder Oberflächenveredelung.
Bei diesen Anwendungen können Konsistenz und nachvollziehbare Prozessparameter besonders wichtig sein.
Verringerung der Abhängigkeit von qualifizierter Handarbeit
Manuelles Polieren ist eine handwerkliche Arbeit.
Erfahrene Mitarbeiter wissen, wie viel Druck sie ausüben müssen, welchen Winkel sie verwenden müssen und wie lange sie jeden Bereich polieren müssen.
Die Einarbeitung eines neuen Mitarbeiters kann viel Zeit in Anspruch nehmen.
Gleichzeitig können Schleif- und Polierumgebungen eine Herausforderung darstellen.
Arbeitnehmer können Folgendem ausgesetzt sein:
- Staub
- Lärm
- Vibration
- Wiederholte Bewegung
- Schwere Werkstücke
- Rotierende Ausrüstung
Viele Fabriken haben daher Schwierigkeiten, Arbeitskräfte für manuelle Endbearbeitungspositionen zu gewinnen und zu halten.
Roboterpolieren macht Menschen nicht völlig überflüssig.
Stattdessen verändert es die Art der Arbeit, die Menschen leisten.
Arbeitnehmer können sich stärker auf Folgendes konzentrieren:
- Produktionsplanung
- Roboterbetrieb
- Werkzeugwechsel
- Qualitätsprüfung
- Prozessverbesserung
- Wartung
Dadurch können Fertigungsabläufe einfacher standardisiert und verwaltet werden.
Verbesserung der Konsistenz der Oberflächenqualität
Einer der wichtigsten Gründe, warum Hersteller in die Endbearbeitung mit Robotern investieren, ist die Konsistenz.
Die Qualität des manuellen Polierens kann von Arbeiter zu Arbeiter unterschiedlich sein.
Es kann sich sogar noch am selben Arbeitstag ändern, wenn die Arbeitnehmer müde werden.
Ein Roboter erfährt keine Ermüdung.
Sobald ein stabiler Prozess entwickelt wurde, kann er dieselbe programmierte Bewegung tausende Male wiederholen.
Der Roboter kann Folgendes verwalten:
- Ähnliche Polierwinkel
- Ähnliche Verarbeitungsgeschwindigkeiten
- Ähnlicher Anpressdruck
- Ähnliche Zykluszeiten
Das bedeutet nicht, dass jedes Teil automatisch perfekt ist.
Schwankungen des eingehenden Produkts, abrasiver Verschleiß, Genauigkeit der Vorrichtungen und Prozessparameter spielen weiterhin eine Rolle.
Allerdings bietet die Roboterautomatisierung den Herstellern eine viel besser kontrollierte Produktionsumgebung.
Weniger Nacharbeit und Ausschuss
Oberflächenfehler können teuer sein.
Wenn ein poliertes Bauteil nicht den Qualitätsanforderungen entspricht, müssen die Mitarbeiter es möglicherweise erneut polieren.
In schwerwiegenden Fällen muss das Produkt möglicherweise verschrottet werden.
Bei hochwertigen Komponenten können die Kosten schnell in die Höhe schnellen.
Da Robotersysteme einen kontrollierten Prozess wiederholen, können sie dazu beitragen, Abweichungen zu reduzieren.
Eine bessere Konsistenz kann zu Folgendem führen:
- Weniger Nacharbeit
- Niedrigere Ausschussraten
- Vorhersehbarere Produktion
- Einfachere Qualitätskontrolle
Für Hersteller, die große Endbearbeitungsabteilungen betreiben, kann bereits eine geringfügige Reduzierung der Nacharbeit zu erheblichen Einsparungen führen.
Digitales Prozessmanagement
Ein weiterer Vorteil der Roboterbearbeitung ist die Möglichkeit, die Erfahrungen der Mitarbeiter in digitale Prozessparameter umzuwandeln.
In der manuellen Produktion bleibt das Wissen oft bei erfahrenen Arbeitern.
Ein Bediener weiß vielleicht genau, wie man eine kompliziert gekrümmte Oberfläche poliert, aber dieses Wissen kann schwer zu dokumentieren sein.
Durch die Roboterautomatisierung können Hersteller Verarbeitungsprogramme einsparen.
Ein Programm kann Folgendes umfassen:
- Roboterbewegung
- Verarbeitungsgeschwindigkeit
- Anpressdruck
- Werkzeugauswahl
- Abschlusssequenz
- Zykluszeit
Sobald sich der Prozess bewährt hat, kann er gespeichert und wiederverwendet werden.
Dadurch entsteht eine standardisiertere Produktionsmethode.
Wenn mehrere Monate später eine Nachbestellung eintrifft, kann die Fabrik das vorherige Programm neu laden, anstatt den Prozess von Anfang an zu entwickeln.
Integration mit automatischen Produktionslinien
Flexible Roboter-Polierzellen lassen sich auch immer einfacher in größere automatisierte Fertigungssysteme integrieren.
Eine Roboter-Endbearbeitungsstation kann angeschlossen werden mit:
- CNC-Bearbeitungsausrüstung
- Gussproduktionslinien
- Förderer
- Automatische Ladesysteme
- Vision-Systeme
- Inspektionsausrüstung
- Verpackungsstationen
Beispielsweise kann ein bearbeitetes Aluminiumbauteil eine CNC-Maschine verlassen und automatisch in die Roboter-Entgratungsstation gelangen.
Nach dem Entgraten kann das Produkt zur Inspektion übergehen.
Dadurch wird die manuelle Materialbewegung zwischen Prozessen reduziert.
Für Fabriken, die eine intelligente Fertigung oder digitale Produktion anstreben, kann die Endbearbeitungsautomatisierung Teil einer vernetzten Produktionslinie und nicht eines isolierten Arbeitsplatzes werden.
Die Bedeutung von Vorrichtungen
Obwohl Roboter flexibel sind, bleiben Vorrichtungen äußerst wichtig.
Der Roboter muss genau wissen, wo sich das Produkt befindet.
Wenn sich ein Werkstück beim Polieren bewegt, kann die Oberflächenqualität inkonsistent werden.
Eine gute Vorrichtung sollte Folgendes bieten:
- Genaue Positionierung
- Starke Klemmung
- Schnelles Laden
- Einfacher Produktwechsel
- Zugang zu den erforderlichen Endbearbeitungsoberflächen
Bei einer Produktion mit hohem Mix können modulare oder schnell austauschbare Vorrichtungen zusätzliche Vorteile bieten.
Anstatt die gesamte Vorrichtung neu zu bauen, können Hersteller nur den produktspezifischen Abschnitt ersetzen.
Dies kann die Umrüstzeit verkürzen und die Roboterzelle besser für mehrere Produktfamilien geeignet machen.
Komplexe Oberflächen programmieren
Das Polieren einfacher ebener Flächen ist relativ einfach.
Komplexere dreidimensionale Produkte sind schwieriger.
Wasserhähne, Griffe, Gussteile, Ventile und Automobilkomponenten können Folgendes enthalten:
- Gekrümmte Oberflächen
- Ecken
- Tiefe Bereiche
- Unregelmäßige Geometrie
- Mehrere Polierwinkel
Der Roboter muss während des gesamten Prozesses die richtige Beziehung zwischen dem Produkt und dem Polierwerkzeug aufrechterhalten.
Offline-Programmierung, CAD-Daten, Simulation, Kraftregelung und erfahrene Verfahrenstechnik können helfen, diese Arbeit zu vereinfachen.
Da sich die Programmiertechnologie immer weiter verbessert, wird die Roboterbearbeitung für immer komplexere Produkte immer praktischer.
Roboter brauchen weiterhin Prozesswissen
Ein häufiger Fehler besteht darin, zu glauben, dass der Kauf eines Roboters automatisch jedes Polierproblem löst.
Der Roboter ist nur ein Teil des Systems.
Eine erfolgreiche Roboter-Endbearbeitung hängt auch davon ab, den Endbearbeitungsprozess selbst zu verstehen.
Hersteller müssen das Richtige auswählen:
- Schleifmaterial
- Gürtelkorn
- Polierscheibe
- Schleifgeschwindigkeit
- Robotergeschwindigkeit
- Kontaktkraft
- Poliermasse
- Werkzeugfolge
Die besten Roboter-Poliersysteme kombinieren Automatisierungstechnik mit praktischer Schleif- und Poliererfahrung.
Dies ist besonders wichtig, wenn Lösungen für Produkte entwickelt werden, die noch nie zuvor roboterpoliert wurden.
Flexible Zellen können mit der Zeit wachsen
Ein weiterer Vorteil flexibler Roboter-Finishing-Zellen ist die Skalierbarkeit.
Ein Hersteller kann mit einem Roboter und zwei Endbearbeitungsstationen beginnen.
Später, wenn die Produktion steigt, können weitere Stationen hinzugefügt werden.
Die Fabrik könnte hinzufügen:
- Eine weitere Schleifstation
- Eine feinere Polierscheibe
- Automatischer Werkzeugwechsel
- Sichtprüfung
- Beladung vom Förderband
- Ein zweiter Roboter
Dies ermöglicht es Herstellern, die Automatisierung Schritt für Schritt weiterzuentwickeln, anstatt von Anfang an ein äußerst komplexes System aufzubauen.
Für kleine und mittlere Hersteller kann dies das Investitionsrisiko reduzieren.
Was Hersteller vor einer Investition beachten sollten
Eine flexible Roboterzelle kann viele Vorteile bieten, Hersteller sollten ihre Anwendung jedoch sorgfältig prüfen, bevor sie eine Investition tätigen.
Mehrere Fragen sind wichtig.
Wie viele Produktmodelle müssen verarbeitet werden?
Welche Veredelungsprozesse sind erforderlich?
Welche Oberflächenqualität wird erwartet?
Wie viel Material muss entfernt werden?
Wie hoch ist die aktuelle manuelle Zykluszeit?
Wie hoch sind die jährlichen bzw. monatlichen Produktionsmengen?
Wie oft ändern sich Produkte?
Welche Materialien werden verarbeitet?
Sind die Produktabmessungen konsistent?
Können die Teile in einer Vorrichtung genau positioniert werden?
Das Verständnis dieser Details hilft bei der Entscheidung, ob eine flexible Roboterzelle oder mehrere dedizierte Zellen die beste Lösung bieten.
Physikalische Proben und Digital Engineering
Auch der Entwicklungsprozess für die Roboterbearbeitung entwickelt sich weiter.
Hersteller können häufig mit der Vorentwicklung beginnen, indem sie Folgendes nutzen:
- Produktfotos
- 2D-Zeichnungen
- 3D-Modelle
- Wesentliche Informationen
- Oberflächenanforderungen
- Produktionsmengen
- Aktuelle manuelle Bearbeitungszeit
- Videos des bestehenden Prozesses
Diese Informationen können Automatisierungsanbietern dabei helfen, die Anwendung zu bewerten und ein erstes technisches Konzept zu entwickeln.
Physische Proben können bei späteren Prozesstests immer noch wertvoll sein, da die Polierergebnisse von den tatsächlichen Oberflächenbedingungen, Materialien, Schleifmitteln und Kontaktkräften abhängen.
Digitale Informationen können jedoch die frühe Entwicklungsphase erheblich verbessern und beiden Seiten helfen, das Projekt zu verstehen, bevor mit detaillierten Tests begonnen wird.
Die Ökonomie der flexiblen Automatisierung
Der Return on Investment für Roboterpolieren basiert nicht nur auf der Arbeitsersparnis.
Hersteller sollten außerdem Folgendes berücksichtigen:
- Reduzierte Nacharbeit
- Bessere Qualitätskonsistenz
- Höhere Geräteauslastung
- Geringere Abhängigkeit von qualifizierten Arbeitskräften
- Längere Produktionsstunden
- Schnellere Produktwechsel
- Niedrigere Ausschussraten
- Verbesserte Arbeitssicherheit
- Planbarere Lieferzeiten
Eine flexible Zelle kann auch langfristig einen besseren Wert bieten, da sie für neue Produkte wiederverwendet werden kann.
Wenn ein Produkt das Ende seines Lebenszyklus erreicht, ist der Roboter nicht zwangsläufig unbrauchbar.
Das System kann für eine andere Komponente umprogrammiert werden.
Dies ist einer der Hauptunterschiede zwischen flexiblen Roboterzellen und traditioneller produktspezifischer Automatisierung.
Ein Schritt in Richtung intelligenter Finishing-Fabriken
Die Zukunft der Oberflächenveredelung wird wahrscheinlich vernetztere und intelligentere Systeme umfassen.
Roboter können zunehmend mit Sensoren, Bildverarbeitung, Prozessüberwachung und Produktionsmanagementsoftware arbeiten.
Zukünftige Roboter-Polierzellen könnten Produkte automatisch identifizieren, das richtige Programm auswählen, Werkzeugverschleiß ausgleichen, Bearbeitungskräfte überwachen und Produktionsdaten aufzeichnen.
Bediener verbringen möglicherweise weniger Zeit mit der manuellen Anpassung des Prozesses und haben mehr Zeit mit der Überwachung der gesamten Produktionsleistung.
Das bedeutet nicht, dass jede Polierfabrik vollautomatisch sein wird.
Unterschiedliche Anwendungen erfordern unterschiedliche Automatisierungsgrade.
Die Richtung ist jedoch klar: Die Oberflächenveredelung wird flexibler, digitaler und integrierter.
Warum flexible Roboter-Polierzellen wachsen
Die Fertigung hat sich verändert.
Kunden wünschen sich mehr Produktvielfalt.
Fabriken wünschen sich kürzere Lieferzeiten.
Es wird immer schwieriger, mit der Arbeit umzugehen.
Die Qualitätsansprüche steigen weiter.
Gleichzeitig müssen Hersteller die Kosten kontrollieren.
Eine Maschine, die nur für ein Produkt konzipiert ist, bietet in dieser Umgebung möglicherweise nicht genügend Flexibilität.
Deshalb ist die Idee vonEin Roboter führt mehrere Endbearbeitungsprozesse durchwird immer attraktiver.
Eine flexible Roboter-Polierzelle kann Schleifen, Schleifen, Entgraten, Polieren und Polieren in einem automatisierten System kombinieren.
Mithilfe gespeicherter Programme und austauschbarer Vorrichtungen können unterschiedliche Produkte verarbeitet werden.
Dadurch kann die manuelle Handhabung reduziert und die Produktionskonsistenz verbessert werden.
Am wichtigsten ist, dass es den Herstellern die Möglichkeit gibt, sich anzupassen, wenn sich Produkte und Kundenanforderungen ändern.
Abschluss
Beim Roboterpolieren geht es nicht mehr nur darum, einen Arbeiter an einer Polierscheibe zu ersetzen.
Es wird Teil einer umfassenderen flexiblen Fertigungsstrategie.
Die moderne Roboter-Finishing-Zelle kann als Multiprozess-Produktionsplattform fungieren.
Heute darf es einen Wasserhahn polieren.
Morgen darf es einen Guss schleifen.
Später kann es zum Entgraten einer Automobilkomponente oder zum Polieren eines Edelstahlprodukts verwendet werden.
Mit den richtigen Roboterprogrammen, Vorrichtungen, Schleifmitteln, Endbearbeitungsstationen und Prozesssteuerung kann eine Roboterzelle ein breites Spektrum an Fertigungsanforderungen erfüllen.
Für Hersteller, die mit mehreren Produkttypen, Arbeitskräftemangel, uneinheitlicher Oberflächenqualität oder häufigen Produktwechseln zu kämpfen haben, bieten flexible Roboter-Polierzellen einen praktischen Weg zur Automatisierung.
Die Grundidee ist einfach:
Anstatt die Automatisierung rund um ein Produkt aufzubauen, bauen Hersteller zunehmend Automatisierungen auf, die sich an viele Produkte und viele Endbearbeitungsprozesse anpassen lassen.
Dieser Wandel dürfte in der nächsten Generation der automatisierten Oberflächenbearbeitung eine wichtige Rolle spielen.
