Schunk PZN-plus: Robustes Equipment zum Entgraten

Die dichten Greifer DPG-plus von Schunk halten selbst extremen Staubmengen beim Bürsten stand.

Die modular aufgebauten Entgratzellen von WMS-engineering sind aufgrund ihrer Zuverlässigkeit insbesondere im Bereich der Automobilzulieferindustrie weit verbreitet. So gewährleisten beispielsweise moderne Entgratanlagen für Einspritzpumpen, bei einer Taktzeit von 40 Sekunden im 24/7-Betrieb, eine 95-prozentige Verfügbarkeit – und das, obwohl Staub und Späne den verwendeten Komponenten binnen kürzester Zeit enorm zusetzen. Insbesondere die Greifmodule sind dabei extremen Belastungen ausgesetzt. „Je dichter und zuverlässiger die Greifer sind, desto besser ist es für den gesamten Entgratprozess“, erläutert Enrico Caruso, verantwortlich für den technischen Vertrieb bei WMS-engineering.

Beim werkstückgeführten Entgraten sind die Greifmodule für die Prozesssicherheit entscheidend.

Greifer sind stark beansprucht

Für die individuelle Ausrüstung der Entgratzellen nutzt WMS-engineering das Modulprogramm von Schunk, beispielsweise für viele Anwendungen die vielzahngeführten Hochleistungsgreifer PGN-plus und PZN-plus. Mit den Parallel- bzw. Zentrischgreifern lassen sich die drei zentralen Aspekte Wirtschaftlichkeit, Zuverlässigkeit und Langlebigkeit optimal umsetzen. Anstelle der klassischen T-Nut sorgen bei beiden Greifervarianten mehrere, parallel angeordnete Prismenführungen für eine besonders 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.

Die Entgratspindeln FDB von Schunk arbeiten mit bis zu 65.000 min-1.

Wartungsfreiheit zahlt sich aus

Nach Angaben von Enrico Caruso ist es für den zuverlässigen Einsatz der Greifer unerlässlich, dass deren Antriebe wartungsfrei und weitgehend dicht sind: „Vor allem die Führungsflächen der Greiferfinger sind entscheidend“, so Caruso. „PGN-plus und PZN-plus haben sich auch diesbezüglich als sehr zuverlässig erwiesen.“

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. „Für die Spannung von Aluminium-Gussteilen haben wir sogar schon einen PGN-plus 380 eingesetzt“, weiß Betriebsleiter Bernd Borrmann zu berichten. Als größte Baugröße der PGN-plus Reihe erzielt dieses Modul Greifkräfte bis 21.800 N und kann Massen bis 39,5 kg handhaben.

Soll Grauguss oder Aluminium unter Einsatz von Kühlschmiermittel nass bearbeitet werden, geht WMS-engineering noch einen Schritt weiter. Dann kommen die komplett abgedichteten Greifer der Baureihen DPG-plus und DPZ-plus von Schunk 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 Nm aufnehmen. Für Enrico Caruso steht deren Leistungsfähigkeit außer Frage: „Diese Module sind extrem zuverlässig. Wenn im laufenden Betrieb etwas verschleißt, dann allenfalls die Finger.“

Kipphebel für LKW-Führerhäuser werden mit einer Genauigkeit von +/- 0,1 mm in Schunk-Greifern gespannt.

Kundenindividuell ausgerüstet

Die robotergestützten, modular aufgebauten Kompaktzellen von WMS-engineering gibt es in vier Basisvarianten für Werkstückgewichte bis 3, 10, 30 und 100 kg. 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 von Schunk werden zum einen für die Handhabung, zum anderen zur Positionierung der Werkstücke eingesetzt. Um unproduktive Werkzeugwechselzeiten zu eliminieren, findet die Engratung in der Regel mit stationären Werkzeugen statt – d. h. die Werkstücke werden hochpräzise an den von WMS-engineering selbst entwickelten Entgratwerkzeugen vorbei geführt. 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 mm 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 wie 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 von Schunk 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 ansonsten nur schwer zu erreichen sind. Ihre Steifigkeit lässt sich über einen separaten Luftanschluss regeln, so dass in jeder Einbaulage saubere Entgratkanten gewährleistet sind.

Immer wieder kommen bei WMS-engineering auch stabile Schnellwechselsysteme, Fügehilfen und Ausgleichseinheiten von Schunk zum Einsatz. Letztere sorgen beim Einlegen von Werkstücken für die nötige Nachgiebigkeit zwischen Spannvorrichtung und Roboterarm. Nach Ansicht von Enrico Caruso ist das breite und zugleich tiefe Modulprogramm von Schunk ein entscheidender Vorteil: „Vor allem wenn Bearbeitungsprozesse zusammen mit Automobilherstellern erstmals definiert und standardisiert werden, verschafft uns die große Auswahl an Greifern, Drehmodulen und Roboterzubehör ein hohes Maß an Flexibilität. Zugleich profitieren wir von den kurzen Reaktionszeiten, von einer zuverlässigen Ersatzteilbeschaffung und von einer kompetenten Beratung.“ Im Zweifelsfall sei Schunk sogar bereit, Module testweise zu liefern, so dass gemeinsam mit den Auftraggebern unmittelbar vor Ort entschieden werden kann, welche Lösung umgesetzt wird.