Robustes Equipment zum Entgraten von Gussteilen

Die Greifer halten dicht

Beim automatisierten Präzisionsentgraten von Einspritzpumpen, Motorblöcken oder Getriebeteilen ist neben der Bahngenauigkeit des Roboters die Zuverlässigkeit der Greifer, Ausgleichseinheiten und Entgratwerkzeuge entscheidend. Sie müssen dauerhaft präzise arbeiten und zugleich Staub und kleinsten Spänen widerstehen.

Beim werkstückgeführten Entgraten sind die Greifmodule für die Prozesssicherheit entscheidend. (Foto: Schunk)

WMS-engineering in Klettgau-Grießen, Spezialist für Entgratzellen, nutzt für die Ausstattung seiner Anlagen das umfassende Modulprogramm von Schunk. Es eröffne viel Planungsfreiheit und habe sich als zuverlässig erwiesen, wie es heißt. Die modular aufgebauten Entgratzellen von WMS-engineering sind besonders in der Automobilzulieferindustrie verbreitet. Moderne Entgratanlagen für Einspritzpumpen sorgen bei einer Taktzeit von 40 Sekunden im 24/7-Betrieb eine 95-prozentige Verfügbarkeit - obwohl Staub und Späne den verwendeten Komponenten binnen kürzester Zeit enorm zusetzen. Vor allem die Greifmodule sind hier extremen Belastungen ausgesetzt. Je dichter und zuverlässiger die Greifer sind, desto besser ist es für den gesamten Entgratprozess, erläutert WMS-engineering. Das Unternehmen nutzt für viele Anwendungen die vielzahngeführten Hochleistungsgreifer PGN-plus und PZN-plus. Mit den Parallel- beziehungsweise Zentrischgreifern lassen sich Wirtschaftlichkeit, Zuverlässigkeit und Langlebigkeit gut umsetzen. Anstelle der klassischen T-Nut sorgen bei beiden Greifervarianten mehrere, parallel angeordnete Prismenführungen für hohe Stabilität. Dadurch werden sowohl der Verschleiß als auch das Führungsspiel minimiert. Weil sich Kräfte und Momente auf mehrere Führungsflächen verteilen, sind die Greifer höher belastbar. Zusätzlich sorgt beim PGN-plus ein Ovalkolbenantrieb für hohe Kräfte auf kleinem Bauraum. Verglichen mit konventionellen runden Kolben wird der Bauraum des Greifergehäuses dadurch besser genutzt, die Kolbenfläche vergrößert sich, und die Energie der Druckluft kann effizienter in Greifkraft umgewandelt werden.

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Greifer-Antriebe müssen vor Staub geschützt sein

Für den zuverlässigen Einsatz der Greifer ist es unerlässlich, dass deren Antriebe wartungsfrei und weitgehend dicht sind: Vor allem die Führungsflächen der Greiferfinger sind entscheidend. PGN-plus und PZN-plus sind diesbezüglich zuverlässig. Beide Baureihen gibt es in einer speziellen Staubschutzversion, bei der die Führungen durch zusätzliche Abdeckungen geschützt werden. Zudem verhindert die Beaufschlagung mit Sperrluft, dass Partikel aus der Umgebung in die Greifer eindringen. Für WMS-engineering zahlt sich zusätzlich aus, dass Schunk beide Baureihen in vielen Größen und Varianten anbietet. Beispiel: Als größte Baugröße der PGN-plus Reihe erzielt dieses Modul Greifkräfte bis 21.800 Newton und kann Massen bis 39,5 Kilogramm handhaben.

Soll Grauguss oder Aluminium unter Einsatz von Kühlschmiermittel nass bearbeitet werden, kommen die komplett abgedichteten Greifer der Baureihen DPG-plus und DPZ-plus zum Einsatz. Die robusten Module, bei denen patentierte Vielzahnführung und Runddichtungen kombiniert sind, erfüllen Schutzart IP 67 und bieten damit die höchste Dichtheit ihrer Klasse. Je nach Belastungsrichtung und Baugröße können sie Momente zwischen 30 und 160 Newtonmeter aufnehmen.

Die robotergestützten, modular aufgebauten Kompaktzellen von WMS-engineering gibt es in vier Basisvarianten für Werkstückgewichte bis drei, zehn, 30 und 100 Kilogramm. Sie werden kundenindividuell mit Fräsern, Feilen, Bürsten und diversen Sonderentgratwerkzeugen ausgerüstet und lassen sich bei Bedarf über Transfersysteme mit anderen Anlagen, beispielsweise einer Hochdruckwäsche oder einer ECM-Entgratung, verketten. Die Greifmodule werden zum einen für die Handhabung, zum anderen zur Positionierung der Werkstücke eingesetzt. Um unproduktive Werkzeugwechselzeiten zu eliminieren, findet die Engratung üblicherweise mit stationären Werkzeugen statt - das heißt, die Werkstücke werden hochpräzise an den von WMS-engineering selbst entwickelten Entgratwerkzeugen vorbeigeführt. Diese sind auslenkbar und lassen sich vom Roboter ansteuern, wodurch eine gleichbleibende Fasenstärke erreicht wird. Auf diese Weise lassen sich bei Einspritzpumpen Fasen mit einer Genauigkeit von 0,3 Millimeter ohne Sekundärgrat fertigen. Auf Wunsch können die Werkzeuge zusätzlich mit einer Drehzahlüberwachung und einer automatischen Bruchkontrolle ausgerüstet werden.

Entgratspindel erreicht auch schwer zugängliche Bereiche

Bei großen Werkstücken, etwa Motorblöcken, werden die Entgratwerkzeuge per Roboter bewegt. Auch hier greift WMS-engineering auf das Modulprogramm von Schunk zurück: So sorgen bei der patentgeschützten Hochfrequenzspindel FDB mehrere kleine Pneumatikkolben dafür, dass sich der Druckluftmotor relativ zum Gehäuse um bis zu neun Millimeter bewegen kann. Dieses radiale Spiel gleicht Abweichungen zwischen Werkzeugbahn und tatsächlicher Werkstückkontur zuverlässig aus. Die nachgiebige Spindel schmiegt sich an das Werkstück an, so dass auch bei unregelmäßigen Teilen ein gleichmäßiges Ergebnis erzielt wird. Hinzu kommt, dass bei der Programmierung der Roboterbahn weniger Fixpunkte definiert werden müssen, wodurch die Programmierzeit sinkt. Aufgrund ihrer schlanken Störkontur kann die Entgratspindel sogar in Bereichen arbeiten, die sonst nur schwer zu erreichen sind. Ihre Steifigkeit lässt sich über einen separaten Luftanschluss regeln, so dass in jeder Einbaulage saubere Entgratkanten gewährleistet sind.      pb

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