Gekapselter Arbeitsraum einer SHL-Roboter-Schleifzelle zum Vorschleifen  mit zwei Freiband- und

Gekapselter Arbeitsraum einer SHL-Roboter-Schleifzelle zum Vorschleifen mit zwei Freiband- und Kontaktrollenschleifmaschinen. (Bild: Edgar Grundler)

Von Edgar Grundler

Böttingen (rm). Design-Armaturen lassen sich nur mit aufwändigen Herstellungsprozessen erzeugen. Wegen der unterschiedlichen Produkt- und Designausführungen teilt Hansa die schleif- und poliertechnischen Anforderungen in A-, B- und C-Flächen ein.

Im Hansa-Werk Burglengenfeld  setzt man anspruchsvolle Formgebungen präzise um. Per Roboter werden dazu die notwendigen Schleif- und Polierbearbeitungen automatisch durchgeführt. Bereits 1992 wurden die ersten Roboter-Schleif- und Polierlinien beschafft und Hansa arbeitet seit dieser Zeit mit SHL zusammen. Das Schleifen und Polieren der bis zu 6,5 kg schweren Gussteile dauert zwischen 100 und 300 s.

Beim kompletten Retrofitting einer vorhandenen Roboter- Schleif- und Polierlinie wurde berücksichtigt, dass zur Erhöhung der eigenen Wertschöpfung Schleif- und Polierbearbeitungen von externen Dienstleistern zurückgeholt werden sollten. Zudem galt es, auf der Anlage neue Design-Produkte zu bearbeiten.

Gemeinsam haben Hansa und SHL den aus diesen Forderungen resultierenden Kapazitätsbedarf und die erforderliche Anwendungsflexibilität sowie die Machbarkeit analysiert. Ergebnis war, eine vorhandene Linie neu aufzubauen und mit weiteren Roboterzellen zum Schleifen und Polieren der vom Design her anspruchsvolleren Armaturen aufzurüsten.

Aufgabe war es, grundsätzlich acht verschiedene Typen zu bearbeiten, von denen immer zwei gleichzeitig in verschiedenen Ausführungen im Mischbetrieb auf der Linie vorliegen. Dazu waren Spann- und Handhabungstechnik, Schleif- und Poliertechnik entsprechend zu gestalten, um im Mehrschichtbetrieb prozesssicher produzieren zu können.   

Die dem Retrofitting unterworfene Roboter- Schleif- und Polierlinie  besteht aus je zwei Schleif- und Polierroboterzellen, dem durchgängigen Materialflusssystem für den Transport der Paletten mit Werkstücken und je einem Handarbeitsplatz.

Die Roboter-Schleifzellen setzen sich aus zwei 6-Achsen-Industrierobotern Kuka KR 60/3 für 60 kg Traglast und der Steuerung KR C2 zusammen. Ergänzend gibt  es Grundaufnahmen für Pneumatik- und Vakuum-Spanneinrichtungen, vier  Freiband- und Kontaktrollen-Schleifmaschinen FKS 250/450 von SHL sowie Hub-/Schwenkeinheiten für die FKS zur werkstückspezifischen Positionierung beim Bearbeiten von schwierigen Designflächen.

Die Roboter-Polierzellen dazu sind ähnlich ausgerüstet und aufgebaut. Sie beinhalten jedoch je zwei schwenkbare Doppelpoliermaschinen DP1000 ROB-DPE-G und zwei Poliermaschinen P550 ROB von SHL. Hinzu kommen sechs Hochdruck-Pastepistolen zum Auftragen von Polierpaste.

Zum weiteren Leistungsumfang gehörten der Umbau und die Erweiterung des Palettenfördersystems sowie der Austausch und die Integration vorhandener und noch gebrauchsfähiger Roboter.

Aus Redundanz- und Kapazitätsgründen sind die Roboter- Schleif- und Polierlinien immer in zweifacher identischer Ausführung vorhanden, wobei das Retrofitting nacheinander erfolgte. Beide Linien teilen sich in die drei Sektoren Vorschleifen, Feinschleifen und Polieren auf. Am Linienkopf befindet sich der Handarbeitsplatz, an dem auch die Bestückung der Paletten mit Rohteilen und nach dem Durchlauf die Entnahme der fertig bearbeiteten Armaturen stattfindet.

Durch die neue Schleif- und Polierstrategie auf der Basis von vier neuen und der Integration von zwei vorhandenen Robotern ließen sich die älteren Rundschalttische ersatzlos streichen. Die neuen Anlagen werden nun allen denkbaren Designanforderungen gerecht.          

Beim Schleifen und Polieren von Armaturen aus korrosionsbeständigem Messing  MS 63 handelt es sich um eine schwere und anspruchsvolle mechanische Bearbeitung. Denn  beim Schleifen der Armaturenkörper in den Roboterschleifzellen sind mit den Schleifbändern und Kontaktscheiben der Körnungen 80 und 280 an bestimmten Stellen bis zu 0,6 mm Material abzutragen, um eine in Form und Qualität polierfähige Oberfläche zu erhalten.

Beim Polieren schließlich ist eine glatte und fehlerfreie Oberfläche notwendig, um im abschließenden galvanischen Beschichtungsprozess ein perfektes Aussehen zu erzielen.

Hansa hat in 30 Roboter- Schleif- und Polieranlagen insgesamt 42 SHL-modifizierte Industrieroboter im Einsatz. Für die Betreuungs-, Bedienungs- und Beschickungsaufgaben in der Schleiferei und Poliererei sind im Dreischichtbetrieb 35 Mitarbeiter beschäftigt, inklusive des Qualitätsmanagements mit abschließender 100%-Sichtprüfung.

Pro Tag werden etwa 4.500 Armaturen durch die Schleiferei und Poliererei geschleust. Rechnet man die rund 1.500 Unterputzbauteile hinzu, dann verarbeitet Hansa im Monat gut 180 t Gussteile aus MS 63.