Automatisierung des Finishen von Blech

Für Metallverarbeiter wird es immer schwieriger, eine voll besetzte Werkstatt aufrechtzuerhalten, da sie Schwierigkeiten haben, Personal einzustellen und Freizeitwünsche mit einem begrenzten Personalbestand zu vereinbaren, weshalb sie den nächsten Schritt in der Automatisierung suchen.

Sehen Sie sich nur das Entgraten von laser- und plasmageschnittenen Teilen an. Noch vor fünf Jahren war es ein gewohnter Anblick, wenn in einer Fertigungshalle eine Reihe von Mitarbeitern diese Teile manuell schleiften, sobald sie vom Schneidetisch kamen. Auf Kundenwunsch mussten die Teile abgerundete Kanten haben, um die Qualitätsanforderungen zu erfüllen und Verletzungen durch diejenigen zu vermeiden, die das Material in nachgelagerten Prozessen verarbeiten.

Dies veranlasste Metallverarbeitungsunternehmen dazu, Maschinen für die Endbearbeitung von Flachteilen einzusetzen, die in der Regel in der Nähe von Schneidtischen aufgestellt werden. Die Teile konnten der Maschine zugeführt werden, die dann nicht nur das Entgraten, sondern auch andere Endbearbeitungsprozesse übernahm. Die 32 Series RB von Timesavers beispielsweise ist eine Maschine, die ein breites Breitbandschleifaggregat zum Entfernen von Graten, ein Rotationsbürstaggregat mit 4 Schleiflamellenbürsten zum Abrunden der Kanten und ein weiteres Breitbandschleifaggregat zum Erzielen einer bestimmten Körnung auf den Teilen einsetzt. Die Teile werden auf einem Förderband zugeführt, wo sie allen drei Endbearbeitungsschritten in der Maschine der Serie 32 ausgesetzt sind, und die Teile sind bereit für nachgelagerte Prozesse wie Biegen oder Schweißen oder in einigen Fällen sogar für die Endauslieferung. Die Maschine übertrifft die Leistung mehrerer Mitarbeiter, die das Schleifen früher manuell durchführten, und liefert gleichmäßigere Ergebnisse.

Aber selbst der Einsatz einer Flachteil-Finischschleifmaschine erforderte jemanden, der die Teile auf das Förderband legte. Auf dem heutigen Arbeitsmarkt sind qualifizierte Arbeitskräfte wertvoll, und Fertigungsbetriebe, die in Endbearbeitungsmaschinen investiert hatten, erkannten bald, dass sie diese Art von Maschinenbediener und Materialhandler anderweitig für wichtigere Tätigkeiten einsetzen konnten.

Das hat Timesavers dazu veranlasst, seine Maschinen mit Materialhandhabungsrobotern auszustatten. Die Besucher der FABTECH 2022 in Atlanta hatten die Gelegenheit, einen kollaborierenden Roboter bei der Beschickung der 32er-Maschinen zu sehen. Obwohl die Automatisierung der Materialhandhabung im Bereich der Flachteil-Fertigbearbeitungsmaschinen noch recht neu ist, war sie angesichts des Kundeninteresses und des firmeninternen Know-hows, das mit den jüngsten Übernahmen des Unternehmens hinzukam, eine natürliche Entwicklung, so der CEO von Timesavers, Micah Coleman.

„DuBois Equipment bietet schon seit geraumer Zeit Automatisierungslösungen an, die ein wesentlicher Bestandteil ihrer Arbeit sind. Es war nicht wirklich ein Markenprodukt, aber es war eine Notwendigkeit für sie, es anzubieten. Also haben wir unsere Fähigkeiten in diesem Bereich verfeinert, um es zu einer Kernkompetenz zu machen“, so Coleman.

„Das Gleiche gilt für unsere Marke Randbright, wo wir schon immer eine Art von Materialhandling für diese Maschinen angeboten haben“, fügte er hinzu. „Jetzt werden wir mehr davon auf der Flachmetall-Seite sehen.“

Timesavers erwarb 2015 DuBois Equipment, einen Hersteller von Beschichtungsmaschinen und -systemen für Rohre und Baustahl sowie von Beschichtungsanlagen für andere Materialien. Mit dem Kauf von Midwest Automation Ende 2021 erwarb Timesavers die Marke Randbright, die mit hochpräzisen spitzenlosen Entgratungs-, Finishing- und Poliermaschinen und -systemen verbunden ist. Timesavers nutzte die FABTECH 2022, um die Einführung seiner Marke Timesavers Automation anzukündigen.

Wie auf der FABTECH demonstriert, kombinierte Timesavers seine Flachteil-Fertigbearbeitungsmaschine mit einem Roboter, der die Materialentnahme und die Platzierung der Teile auf dem Förderband, das die Maschine speist, übernahm. Da der Roboter so konzipiert ist, dass er in unmittelbarer Nähe zum Menschen arbeitet, ist die typische Maschinenabsicherung mit Zäunen für diese Art von Anwendung nicht erforderlich.

Man muss kein Ingenieur sein, um den Cobot zu programmieren. Er wird programmiert, indem man den Arm physisch durch die Pfade bewegt, die er zur Erfüllung der Materialhandhabungsaufgabe nehmen muss. Der erste Schritt besteht beispielsweise darin, auf der Programmiersteuerung eine „Ausgangsposition“ festzulegen, an der der Roboter starten wird. Anschließend wird der Roboter in die Entnahmeposition gezogen und diese als weiterer Punkt aufgezeichnet. Dann wird ein weiterer Punkt zwischen den beiden zuvor erstellten Punkten als Anfahrpunkt erstellt. Als letzter Schritt des Programms wird dann ein Befehl zur Werkzeugentnahme in das System eingegeben. Der Roboter wird dann so programmiert, dass er das Teil aufnimmt. Nachdem in ähnlicher Weise ein Programm zum Ablegen des Teils auf dem Förderband erstellt wurde, ist der Roboter bereit für den Materialtransport.

„Mit diesen Cobots ist es super einfach, im laufenden Betrieb zu programmieren“, so Coleman. „Aber wenn ein Unternehmen Teile hat, die groß genug sind, um einen Industrieroboter zu benötigen, können wir diesen natürlich auch problemlos mit der Maschine synchronisieren.

Coleman sagte, dass Timesavers das Interesse der Metallverarbeiter an Technologien erkennt, die ihnen helfen, die Notwendigkeit zu verringern, jemanden für unkomplizierte Aufgaben, wie z.B. den Materialtransport, einzustellen, und dass das Unternehmen diese Art der Automatisierung in Zukunft aggressiver vermarkten will.

„Unsere Kunden wollen zunehmend alles aus einer Hand, und wir bauen intern unsere Kapazitäten aus, um dies zu ermöglichen“, so Coleman.