Fertigung von Alu-Strukturbauteilen

In einem Rutsch

In der Herstellung weicht Stahl zunehmend leichteren Materialien wie Aluminium.

Aluminium-Strukturbauteile werden in der Fertigungslinie von SHL geschliffen, entgratet, gefräst und genietet. (Bild: SHL)

SHL hat eine Anlage entwickelt, die Alu-Strukturbauteile schleift, entgratet und anschließend mechanisch bearbeitet – vollautomatisch in einem durchlaufenden Prozess und robotergestützt.

Der steigende Einsatz von leichten Materialien fordert auch die Prozesstechnik. Die Bearbeitung von Alu-Strukturbauteilen mit komplexen Geometrien ist anspruchsvoll, die Anforderungen an die Oberflächenqualität sind hoch. Vorteile bringen hier robotergestützte Lösungen, die mehrere Bearbeitungsschritte automatisiert durchführen. SHL bietet einen wichtigen Baustein für eine vernetzte Produktion: Mithilfe von Industrierobotern werden Strukturbauteile – beispielsweise Federbeinstützen – vollautomatisch geschliffen, entgratet und vermessen. Anschließend erfolgt die mechanische Bearbeitung durch Bohren und Fräsen. Darüber hinaus werden die Teile gerichtet, kontrolliert und genietet. „Dies geschieht in einem durchlaufenden Prozess“, so SHL-Projektleiter Daniel Welte.

Der Bearbeitungsprozess in der Fertigungslinie beginnt mit der Bereitstellung des Alu-Strukturbauteils in einem Wärmebehandlungsgestell. Ein Mitarbeiter erfasst einen Data Matrix Code, das MES-System gibt daraufhin den Prozess „Schleifen“ frei. Anschließend wird das Teil auf den Beladetisch gelegt. Roboter Nummer eins greift die Komponente und führt sie hintereinander an zwei Freikontaktrollen-Schleifmaschinen. Danach fährt er das Entgrataggregat an, schließt die Innenbearbeitung ab und übergibt das Bauteil direkt an Roboter zwei. Es folgt die Bearbeitung der Außenseite in der gleichen Maschinenkonstellation wie im ersten Schritt. Danach kommt das Teil in die SHL-Abblas-Schleuse, in der Luftdruck Staubreste entfernt.

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Im Anschluss wird das Bauteil dem Handlingsroboter übergeben. Dieser ist mit einem Data-Matrix-Code-Scanner ausgestattet, der über den nächsten Schritt entscheidet. Tauchen beim Schleifprozess Probleme auf, etwa durch Luftdruckabfall oder Bandbruch, schleust der Roboter das Bauteil über ein Nicht-in-Ordnung-Band aus. „Meldet das System keine Probleme, wird die Komponente in die Richtanlage eingelegt und entsprechend positioniert“, beschreibt Daniel Welte. Gibt es Unstimmigkeiten, wird ebenfalls an einem separaten Band ausgeschleust, nachgerichtet und über eine sogenannte Sequence Part Control wieder eingeschleust. Erst danach fährt der Roboter die CNC-Maschine für den Fräsprozess an.

Da beim Fräsen erhebliche Kräfte auf das Bauteil wirken, gibt es eine Verzugs-Kontrolle. Meldet diese „in Ordnung“, setzt Roboter Nummer vier zwei Blindnietbolzen ein, deren korrekter Sitz über eine Kraft-Weg-Messung geprüft wird. Gibt es Abweichungen von der vorgegebenen Norm, muss nachgearbeitet werden. Ist dies nicht der Fall, entnimmt der Roboter das Teil und legt es auf einem Band ab – der Prozess ist abgeschlossen.

as

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