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Cobots für die Oberflächenbehandlung von Werkstücken

Mit dem nötigen Feingefühl

Immer mehr Betriebe automatisieren Teile ihrer Produktionslinien. Dabei kommen zunehmend auch kollaborierende Roboter zum Einsatz. Durch spezielle Sensoren verfügen sie mittlerweile über ein hohes Maß an Feinfühligkeit und können so auch Tätigkeiten ausüben, die zuvor als nicht automatisierbar galten.

Der UR16e eignet sich auch für zuvor als nicht automatisierbar geltende Anwendungen, wie Schleifen, Bohren, Schrauben und Polieren. (Bild: Universal Robots (Germany) GmbH)

Der UR16e eignet sich auch für zuvor als nicht automatisierbar geltende Anwendungen, wie Schleifen, Bohren, Schrauben und Polieren. (Bild: Universal Robots (Germany) GmbH)

In den meisten Branchen sind Präzision, konstante Druckausübung und Wiederholgenauigkeit im Produktionsprozess essenziell, um den hohen Ansprüchen an die Qualität des Endproduktes gerecht zu werden. Denn der Mangel an Fachkräften, der sich verschärfende Wettbewerb in einer immer stärker globalisierten Wirtschaft und steigende Ansprüche in Bezug auf die Produktqualität stellen Unternehmen vor neue Herausforderungen. Innovationsbereitschaft ist eine der Grundvoraussetzungen, um angesichts dieses Wandels auf Erfolgskurs zu bleiben. Immer mehr Betriebe setzen daher auf neue Technologien und automatisieren Teile ihrer Produktionslinien. Dabei kommen immer mehr kollaborierende Roboter zum Einsatz. Durch spezielle Sensoren verfügen sie mittlerweile über ein hohes Maß an Feinfühligkeit und können so auch Tätigkeiten ausüben, die zuvor als nicht automatisierbar galten. Dazu gehören z.B. Oberflächenbehandlungen wie Schleifen, Entgraten oder Polieren sowie Schraub- und Bohraufgaben. Die Arbeitsabläufe auf diesem Gebiet sind für Mitarbeiter aufgrund ihrer Eintönigkeit häufig belastend – physisch und psychisch – und bergen außerdem Verletzungsgefahr. Deshalb bedeutet ihre Automatisierung für Unternehmen nicht nur eine Steigerung der Produktqualität, sondern auch der Mitarbeiterzufriedenheit.

Konstanter Druck

Schleifen, Bohren, Schrauben und Polieren – auf den ersten Blick haben diese Vorgänge wenig gemein. Doch für jeden dieser Arbeitsschritte ist die richtige und konstante Druckausübung der Schlüssel zum Erfolg. Minimale Abweichungen wirken sich deutlich auf das Endergebnis aus und sorgen für Unregelmäßigkeiten in der Produktqualität. Das gilt nicht nur für filigrane Bauteile, die durch zu hohen Druckeinsatz beschädigt werden können. Auch bei der Bearbeitung großer oder harter Bauteile ist die korrekte Druckausübung notwendig, um das passende Ergebnis zu erzielen. Ist der Druck z.B. zu stark, können beim Polieren oder Entgraten unerwünschte Kratzer entstehen. Doch diese Werkstücke sind auch auf die Bearbeitung durch spezielles, schweres Werkzeug angewiesen, wodurch Cobots, deren maximale Tragkraft bisher 10kg entsprach, hier nur bedingt eingesetzt werden konnten.

Starker Arm für schwere Lasten

Durch die Einführung des UR16e, der eine Tragkraft von 16kg hat, erweitert Universal Robots das Einsatzspektrum kollaborierender Roboter. Der Cobot kann sowohl schwere Werkstücke handhaben als auch seinen Kraftaufwand genau dosieren. Doch wo viel Kraft eingesetzt wird, wirkt auch viel Kraft zurück: Insbesondere beim Bohren und Schrauben entstehen hohe Drehmomente. Durch die Tragkraft von 16kg kann der Roboter gut damit umgehen, sodass er Werkstücke ohne Unregelmäßigkeiten am Produkt zu erzeugen, handhaben kann. Entsprechend beeinträchtigen auch Widerstandskräfte beim Schleifen oder Polieren den UR16e nicht. Zugleich arbeitet der Cobot mit dem notwendigen Feingefühl, um zu vermeiden, Schrauben zu fest anzuziehen oder Oberflächen während des Schleifvorgangs zu beschädigen. Der integrierte Kraft/Momenten-Sensor und die Wiederholgenauigkeit von +/-0,05mm sorgen für Prozessstabilität und verhindern Unregelmäßigkeiten beim Endprodukt. Diese Fertigkeiten sorgen außerdem selbst bei anspruchsvollen Bewegungsabläufen für kurze Zykluszeiten, denn ein kollaborierender Roboter kann die gleiche Bewegung 24h lang konsistent wiederholen.

Cobots für die Oberflächenbehandlung von Werkstücken
Bild: Universal Robots (Germany) GmbH


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