Robotergestützte Qualitätspolitur

Blick in den Arbeitsraum der Polierzelle für die vollautomatische Finish-/Polierbearbeitung von jeweils 10 Stück Dachreeling-Bauteilen mit Taktzeiten von 20 min. für jeweils 10 Teile/2 min. für jeweils 1 Teil.

Autor: Edgar Grundler / Freier Redakteur

Von der kleinen Metallschleiferei mit wenigen Mitarbeitern zum gefragten Oberflächen-Spezialist für das Schleif- und Polierfinish an Qualitätsteilen aus verschiedenen Metallen bzw. Materialien – so ungefähr lässt sich in Kurzform der eindrucksvolle Werdegang des Mittelständlers Papazoudis & Divanis Metallschleiferei und Oberflächentechnik GmbH in Schorndorf-Miedelsbach (D) charakterisieren.

Die Gründung durch Dimitrios Papazoudis geht auf das Jahr 1991 zurück, als dieser einen kleinen Betrieb, in dem er seit 1987 in leitender Position beschäftigt war, übernehmen konnte. Konzentrierte man sich anfangs auf die manuelle bis halbautomatische Schleif- und Polierbearbeitung von Metallteilen aller Art, so änderte sich das mit dem Eintritt von Filippos Divanis buchstäblich dramatisch. Davon ausgehend, dass sich künftig, trotz des ständig wachsenden Geschäftsumfangs und der damit verbundenen, mehrstufigen Betriebsvergrößerungen, die Stückzahlen chargenflexibel und die Varianten-Vielfalt steil ansteigend darstellen würden, reifte in Dimitros Papazoudis die Erkenntnis, in Zukunft auf vollautomatisches Schleifen/Polieren mit Roboterunterstützung setzen zu müssen.

Filippos Divanis nun konnte exakt auf diesem Gebiet eine hohe Praxis-Expertise einbringen, weshalb sich die beiden dann im Jahr 2007 zusammentaten und das Unternehmen fortan als Papazoudis & Divanis Metallschleiferei und Oberflächentechnik weiterentwickelten. Während sich Dimitros Papazoudis als Geschäftsführer vor allem um das Produktions- und Personalmanagement kümmert, konzentriert sich sein Partner Filippos Divanis, mit der Erfahrung aus mehr als 25 Jahren Robotertechnik, auf die robotergestützte Fertigung sowie die entsprechende Beschaffungs- und Projekt-Planung. Darüber hinaus ist er als Technischer Betriebswirt für die Angebotskalkulation zuständig und wird, bezüglich QS-Management, vom Kollegen Thomas Schokker unterstützt. Dass diese praxisgerechte Arbeits- und Verantwortungs-Teilung beste Früchte trägt, ist allein schon daran abzulesen, dass bei Papazoudis & Divanis heute 59 MitarbeiterInnen beschäftigt sind und parallel dazu 11 Roboter-Schleif- und Poliersysteme im Zwei- bis Dreischichtbetrieb eingesetzt werden.

Dieses Bild zeigt die an den ABB-Roboter angeflanschte Roboter-Poliereinheit mit Aggregat und 12 paketierten Polierscheiben zur gleichzeitigen Bearbeitung von 10 Dachreeling-Bauteilen.

Notwendigkeit erkannt: Roboter-Schleifen und –Polieren

„Wir fokussieren uns konsequent auf das Schleifen und Polieren aller bearbeitbaren Metall- und Kunststoff-Materialien und sind hier Partner der Möbel-, Sanitär-, Maschinenbau- und natürlich der Automobil-Industrie und deren Zulieferer. Mit der steigenden Werkstück-Vielfalt, bei gleichzeitig reduzierten Chargen-Stückzahlen und einem sehr hohen Termindruck, ergab sich für uns die Notwendigkeit, sowohl entsprechend flexibel als auch effizient und wirtschaftlich bearbeiten sowie reproduzierbare Qualität liefern zu müssen. Das schien uns nur mit hochleistungsfähiger Robotertechnik möglich – wobei uns der Mix aus manuellem bis halbautomatischem und robotergestütztem Schleifen und Polieren die Freiheit und die Flexibilität gibt, schnell und gezielt auf die Kundenwünsche eingehen und auch die Wettbewerbsfähigkeit sicherstellen zu können“, erklärt Dimitrios Papazoudis.

In der „Automations-Aufbauphase“ griffen Dimitrios Papazoudis und Filippos Divanis zunächst auf gebrauchte Roboter-Schleif- und Polieranlagen – u. a. bzw. bevorzugt von SHL Automatisierungstechnik – zurück. So stammen von den insgesamt 11 Roboter-Schleif- und Polieranlagen fünf Einheiten von SHL, was den Roboter- und Schleif-/Polier-Experten Filippos Divanis zu folgendem Statement veranlasste: „Die SHL-Roboter-Schleif- und Polieranlagen kannte ich schon von meiner früheren Tätigkeit als sehr leistungsfähig, robust und langzeitpräzise. Um aufkommende Engpässe schnell beseitigen zu können, behalfen wir uns aus Zeit- und auch aus Kostengründen mit Gebrauchtanlagen, die wir zusammen mit den Herstellern oder auch in Eigenregie sukzessive auf unsere Bedürfnisse anpassten. Die enorme Leistungsfähigkeit, die hohe technische Dauerverfügbarkeit der SHL-Anlagen, nicht zuletzt die sehr gute, unkomplizierte Hilfe, und schließlich die Know-how-gestützte Betreuung durch kompetente SHL-Mitarbeiter, überzeugten und überzeugen uns bis heute, weshalb wir für ein neues Projekt mit Beschaffung einer weiteren Roboter-Polieranlage dann auch auf SHL setzten.“

Layout der SHL-Roboter-Polieranlage bei Papazoudis & Divanis Metallschleiferei und Oberflächentechnik GmbH zur flexiblen Polierbearbeitung unterschiedlichster Dachreeling-Bauteile aus Aluminiumprofilen.

Gezogene Alu-Präzisionsteile im Minutentakt polieren

Jüngstes gemeinsames Projekt von P & D und SHL war die Realisierung einer anwendungs- und nutzungsflexibel ausgelegten Hochleistungs-Roboter-Polieranlage für das Polierfinish von Dachträger-/Dachreeling-Systemen verschiedener Automobil-Hersteller sowie Zulieferer. So umfasst z. B. ein Auftrag eines Herstellers jährlich 100.000 Sätze Dachreelings links/rechts für einen Oberklasse-SUV – also insgesamt 200.000 Werkstücke. Diese werden mit vergleichsweise kurzen Taktzeiten für jeweils zehn Stück mittels der Roboter-Polieranlage von SHL in höchster Qualität gefinisht.

Das Ausgangsmaterial dafür ist ein blankgezogenes Aluminiumprofil, das zuvor nicht mechanisch bearbeitet – sprich: geschliffen – werden muss, sondern direkt zu polieren ist, wodurch sich der Bearbeitungsaufwand im Vergleich zur sonst erforderlichen, mehrstufigen Bearbeitung in Grenzen hält.

Dass dem dank der SHL-Roboter-Polierzelle wirklich so ist, dafür stehen folgende in der Anlage verbauten Komponenten: ein 6-achsiger ABB-Industrieroboter IRB 7600-500/2,55 für 500 kg Traglast, ein Roboter-Polieraggregat P550 mit 27 kW, ein Automatik-Drehtisch zur wechselseitigen Beschickung der Roboteranlage mit jeweils zehn Werkstücken, die auf Wechsel-Trägerpaletten positioniert und fixiert sind, eine Robotersteuerung IRC5 und ein SHL-Steuerschrank mit Schaltpult, Sicherheitsschaltern für die Zugangstüren der Roboterzelle, und schließlich eine Arbeitsprogramm-Struktur als Basis für die Selbstprogrammierung durch P & D.

Der Werker steht nach dem Einschwenken (abgesichert durch einen Lichtvorhang) des Drehtisches bzw. der Werkstückpalette frontseitig vor der Palette. Nach bedienfreundlicher Entnahme und sorgsamer Magazinierung der polierten Qualitäts-Werkstücke belegt er erneut die zehn Werkstückaufnahmen mit zehn Rohteilen. Das Schließen der Zugangstür löst die Drehung des Rundtisches sowie nach erfolgter Positionierung die Freigabe der Roboter-Polierbearbeitung aus. Während im Arbeitsraum poliert wird, entnimmt der Werker die Fertigteile und bestückt neu. Diese parallel zur Hauptzeit vorzunehmende Beschickung bzw. Entnahme sorgt für minimale Stillstandzeiten und somit für eine hohe Produktivität im Mehrschichtbetrieb.

Resümee

„Diese SHL-Roboter-Schleifanlage ist ein weiterer Baustein in der Entwicklung von P & D“, so Dimitrios Papazoudis und Filippos Divanis unisono in ihrem Schlusswort, „denn pro Jahr etwa 1,5 Mio. größere Werkstücke wie Dachreeling-Bauteile in verschiedensten Ausführungen und außerdem weitere 1,5 Mio. Kleinteile qualitätsorientiert und dabei wirtschaftlich zu schleifen und zu polieren, verlangt schon nach hohen und gleichzeitig sehr flexibel einsetzbaren Kapazitäten. Durch die Möglichkeit des Wechselns der Werkstückträger können wir auf der SHL-Roboter-Polieranlage ein breites Spektrum an ähnlichen Bauteilen bearbeiten und müssen dafür nur noch das jeweilige Arbeitsprogramm aufrufen.“