Die Aufgabe

Fall 06.04 Aluminiumrohrprofile mit Schleifbürste am Schleifbock mit Leichtbauroboter entgraten

Nach dem Sägezuschnitt von Aluminiumprofilen galt es diese manuell mittels Schleifbürsten an einem herkömmlichen Schleifbock an den Außen- und Innenkonturen zu entgraten.

Das Problem dabei waren die bis zu 2000 mm langen Zuschnitte. Auf dieser Länge war es dem Mitarbeiter nicht möglich das Profil 2x mittig mit beiden Händen zu fassen und mit etwa 800 – 1000 mm Abstand zur Rundschleifbürste das Profil gleichmäßig an die Bürste heranzuführen, und so der Innenkontur zu folgen.  Die Enden der Profile wurden dadurch ungleichmäßig bearbeitet und die Schleifbürsten durch das zustoßen mit den Profilen unüblich schnell beschädigt und entsprechend häufig gewechselt. Weiterhin werden die Profile ohne Abstand, eng nebeneinander liegend der Anlage auf Materialwagen zugeführt. Es galt also eine Lösung zu finden, wie der Roboter die Profile schonend aus der Bereitstellung und Packlage entnimmt und kraftvoll und am besten Formschlüssig beim schleifen umgreift.

Um das Personal hinsichtlich der Ergonomie zu unterstützen, und um zusätzliche Kapazitäten zu schaffen, entschied man sich für den Einsatz eines Leichtbauroboters (Cobot).

Die Lösung

Durch den Einsatz eines UR20 mit 20kg Payload konnten nun die bis zu 2 m langen Profile mit dem Roboter gleichmäßig entgratet werden. Die Abbildungen und das Video zeigen hier noch den Versuchsaufbau im Rahmen der Machbarkeitsprüfung. Dort wurde mit bis zu 1 m langen Zuschnitten und dem kleineren UR5e Roboter mit bis zu 5 kg Payload gearbeitet.

Passend für diese Aufgabenstellung wurde ein Sondergreifer als Doppelgreifer ausgelegt, der Kraftvoll aber doch Oberflächenschonend die Profile Formschlüssig um- und aufgreift und so dem Schleifbock zuführt. Ein Vakuumgreifer hebt dazu die Profile aus der Packlage heraus. Auf einer Zwischenablage wird nun das Aluminiumprofil abgelegt und mit den seitlichen Greiferbacken Formschlüssig gegriffen.

Die Entgratung speziell in der innenliegenden Kontur konnte so gleichmäßig und ohne weitere manuelle Nacharbeit verbessert werden. Ebenso die Standzeit der Schleifbürsten um ein zigfaches verlängert werden.

Die Schleifbearbeitung der Bauteile wurde durch Kraft Sensorik optimiert, wodurch die Programmierung des Roboters im Alltag unterstützt wird.

Seither wird der Schleifarbeitsplatz täglich für mehrere Stunden autonomes Arbeiten durch den Roboter bestückt. Auch zum Feierabend noch für eine mannlose Schicht beschickt und die Mitarbeiter werden durch den Roboter von der monotonen und anstrengenden Schleifarbeit entlastet.

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