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Roboter Robotergestützte Komplettlösung für das Entgraten und Finishen von Kurbelwellen

Redakteur: Mag. Victoria Sonnenberg

iNDAT Robotics hat eine robotergestützte Komplettlösung für das Entgraten und Finishen von Kurbelwellen entwickelt, die eine hohe Wiederholgenauigkeit erzielt und auch bei kleinen Losgrößen wirtschaftlich arbeitet.

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Komplettanlage für das Entgraten und Finishen von Pkw- und Lkw-Kurbelwellen.
Komplettanlage für das Entgraten und Finishen von Pkw- und Lkw-Kurbelwellen.
(Bild: iNDAT Robotics GmbH)

Das Entgraten ist ein elementarer Prozess bei der Herstellung einbaufertiger Kurbelwellen für Pkw und Lkw. Er ist in puncto Präzision besonders anspruchsvoll, gängige Verfahren sind daher meist mit hohen Investitionen verbunden und wenig flexibel. Bei der robotergestützten Komplettlösung von iNDAT Robotics übernimmt das besonders anspruchsvolle Verrunden der Ölbohrungen am Pleuel- und Hauptlager ein Roboter. Die Lösung besteht aus zwei getrennten Roboterzellen, die in Modulbauweise ausgeführt sind und sich entsprechend einfach an individuelle Anforderungen anpassen und in bestehende Fertigungslinien integrieren lassen.

Alle Baueinheiten der Zellen – vom Aufnahmetisch bis zum Roboter - sind auf einer Plattform montiert und vollständig eingehaust. Die beiden Zellen belegen jeweils nur etwa 12 qm Produktionsfläche und können beispielsweise über ein Ladeportal verkettet und über eine Dachluke automatisch beladen werden. Zusätzlich ist eine manuelle Beladung mittels Hebezeug möglich.

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Bearbeitet werden können Kurbelwellen bis zu einer Wellenlänge von 1200 mm und einem Gewicht von 150 kg. In der ersten Zelle werden die Wangen im Schnittauslauf, die beim vorangehenden Dreh-Fräsprozess entstehen, und die Ölbohrungen im Bohrungsverschnitt entgratet. Nach Ablage der Welle auf entsprechenden Prismen, erfolgt das Aufspannen und Zentrieren über einen Reit- und Spindelstock. Beide sind jeweils über einen Servoantrieb genau positionierbar. Die radiale Ausrichtung übernimmt eine Ausrichteinheit, die das erste Hublager der Kurbelwelle in die Nullgradposition bringt. Ein Rotationsantrieb dreht dann die Welle in die jeweilige Position zum Entgraten, die vom Roboter mit entsprechenden Werkzeugen durchführt wird. Ein automatisches Wechselsystem sorgt für einen schnellen und prozessrelevanten Austausch der unterschiedlichen Entgratwerkzeuge. Ein integrierter Rüstplatz, der von außen zugänglich ist, erlaubt zudem den Wechsel der verschlissenen Werkzeuge ohne Unterbrechung des laufenden Prozesses.

Anschließend wird das Werkstück in die zweite Zelle verbracht, wo das Finishing stattfindet. Mit unterschiedlichen Fräs- und Bürstwerkzeugen verrundet der Roboter hier die Ölbohrungen und entfernt die Grate an den Wuchtbohrungen. Die exakte Position der Ölbohrungen am Pleuel-und Hauptlager wird mithilfe einer Kamera ermittelt. So kann deren präzises Verrunden mit einer Genauigkeit von ± 0,1 mm sichergestellt werden.

Alle notwendigen Werkzeuge in diesem Prozessbereich sind als Doppelsatz in einem Werkzeugregal deponiert. Verschlissene Werkzeuge können auch hier ohne Prozessunterbrechung ausgeschleust und ersetzt werden. Nach diesem Prozess ist das Werkstück einbaubereit und kann für den Transport konserviert und verpackt werden.

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