Güdel erweitert robotergestütztes Schleifen mit vertikalen und linearen Achsen

Integrierte Bewegung zielt auf die Grenzen des Schleifens großer Teile ab

Güdel erweitert den praktischen Bereich des robotergestützten Schleifens, indem vertikale und horizontale Bewegungen um einen einzigen Industrieroboter kombiniert werden. Diese Konfiguration richtet sich an große gefertigte Teile, bei denen die Automatisierung mit festem Standort oft an ihre Grenzen stößt. Der ursprüngliche Bericht, veröffentlicht von Robotics & Automation News, beschreibt ein System, das einen FANUC-Roboter mit Güdel-Bewegungsplattformen kombiniert, sodass ein Roboter ein größeres Arbeitsvolumen für Schleifen und Oberflächenbearbeitung abdecken kann. Laut Robotics & Automation News ist das Ziel, die Notwendigkeit für mehrere Roboter und wiederholte Neupositionierungen der Teile zu reduzieren, die beide Kosten, Zykluszeiten und Prozessvariabilität in schweren Fertigungsumgebungen erhöhen.

Das ist wichtig, da Schleifen einer der schwierigeren Metallbearbeitungsprozesse bleibt, die in großem Maßstab automatisiert werden können. Große Schweißkonstruktionen, Rahmen und strukturelle Fertigungen erfordern häufig den Zugang zu mehreren Flächen und Höhen, und herkömmliche Roboterzellen kompensieren oft mit übergroßen Vorrichtungen, Kopf- und Schwanzstock-Positionierern oder manuellen Eingriffen zwischen den Durchgängen. Güdel’s Ansatz hingegen erweitert das Arbeitsvolumen des Roboters durch eine vertikale Achse und eine bodenmontierte Bewegungsachse, sodass der Manipulator die Prozessausrichtung beibehalten kann, während er sich um das Teil bewegt. Wie RoboticsTomorrow anmerkt, ist das Konzept als „Schleifen über stationäre Roboter hinaus“ positioniert, wobei der Schwerpunkt auf Reichweite, Stabilität und Konsistenz für anspruchsvolle Finish-Anwendungen liegt.

Warum die Automatisierung des Schleifens an Priorität gewinnt

Für Produktionsleiter ist der Geschäftsnutzen klar. Schleifen und Oberflächenbearbeitung sind arbeitsintensiv, ergonomisch schwierig und sehr anfällig für Variationen durch den Bediener. Ihre Automatisierung kann den Durchsatz verbessern, Nacharbeiten reduzieren und die Qualität wiederholbarer machen, insbesondere wenn die Teile groß genug sind, dass manuelle Handhabung zu einem Engpass wird. Der redaktionelle Ansatz hinter dieser Entwicklung ist daher breiter als nur eine Produkteinführung: Die Automatisierung des Schleifens wird zu einem zentralen Hebel für die Fertigungseffizienz. In Sektoren wie schwere Maschinen, Automobilstrukturen, Stahlverarbeitung und allgemeine Metallbearbeitung kann die Fähigkeit, größere Teile mit weniger Stationen zu verarbeiten, die Nutzung des Bodenraums und die Arbeitszuweisung direkt beeinflussen.

Technisch gesehen ist die Verwendung einer siebten Achse oder einer Portalkran-ähnlichen Erweiterung nicht neu, aber der aktuelle Markttrend geht in Richtung einer engeren Integration zwischen Robotersteuerung, linearer Bewegung und Prozesswerkzeugen. Güdel ist in diesem Bereich über das Schleifen hinaus aktiv. Automation World hat kürzlich die TrackMotion-Boden-Systeme des Unternehmens hervorgehoben und festgestellt, dass diese linearen Achsen Roboter mit einem Gewicht von bis zu sechs Tonnen bewegen können, einschließlich Anwendungen in der Automobil-Bau-in-Weiß-Handhabung und Schweißen. Das ist relevant, da die gleiche Designlogik auf abrasive Oberflächenbearbeitung, Lichtbogenschweißen und Materialhandling anwendbar ist: Wenn das Teil zu groß oder zu variabel für eine feste Roboterbasis ist, kann integrierte Bewegung effizienter sein als die Verdopplung der Roboteranzahl.

Auswirkungen auf Roboter-OEMs, Sicherheit und Zellarchitektur

Die Bedeutung von Güdel’s Ankündigung erstreckt sich auch auf die Strategie der Roboteranbieter. Obwohl das vorgestellte System FANUC verwendet, besteht die zugrunde liegende Nachfrage auch bei den großen Industrieroboter-Marken, die in Fertigungszellen eingesetzt werden, einschließlich ABB, KUKA und Yaskawa, und in einigen leichteren Finish-Anwendungen möglicherweise sogar mit kollaborativen Plattformen von Universal Robots oder Doosan. Für Integratoren ist das zentrale Thema nicht nur die Tragfähigkeit und Reichweite, sondern auch, wie genau der Roboter die Pfadqualität beibehält, wenn er auf einer beweglichen Achse unter Schleiflasten montiert ist. Abrasive Prozesse erzeugen kontinuierliche Kräfte, Vibrationen und Staub, sodass Achssteifigkeit, Kabelmanagement, Abdichtung und Kalibrierung kritischer werden als in vielen Pick-and-Place-Anwendungen.

Sicherheit und Compliance sind ebenso zentral. Große Schleifzellen, die Roboterbewegung, lineare Bewegung und vertikales Heben kombinieren, erfordern eine Risikobewertung, die mit ISO 12100 für Maschinensicherheit übereinstimmt, und typischerweise eine Steuerungsarchitektur, die mit ISO 10218 für Industrieroboter und Robotersysteme konsistent ist. Wo eine kollaborative Bedienung in Betracht gezogen wird, könnte ISO/TS 15066 relevant werden, obwohl die meisten schweren Schleifanwendungen vollständig geschützt bleiben werden, anstatt kollaborativ zu sein. Der elektrische Entwurf und die Integration in Europa müssen auch die geltenden IEC und EN Anforderungen berücksichtigen, einschließlich der Prinzipien für elektrische Maschinen unter IEC/EN 60204-1. In der Praxis verändert das Hinzufügen einer Bodenachse und vertikaler Bewegung die Sicherheitszonen, Not-Aus-Schaltungen, Zugangskontrollen und Wartungsverfahren, sodass der mechanische Vorteil mit einem ausgeklügelteren Zellendesign in Einklang gebracht werden muss.

Was das für Integratoren von Schweißzellen bedeutet

Was das für Integratoren von Schweißzellen bedeutet, ist, dass die gleiche integrierte Bewegungsarchitektur, die jetzt für das Schleifen gefördert wird, direkte Relevanz für robotergestützte Schweiß- und Cobot-Schweißprojekte hat. Große Schweißkonstruktionen stehen oft vor denselben Einschränkungen wie große Schleifaufträge: begrenzte Roboterreichweite, ungünstige Zugangswinkel, übermäßige Neupositionierung der Teile und lange, nicht wertschöpfende Bewegungen. Eine Schweißzelle, die um einen Roboter auf einer linearen Schiene oder um koordinierte Roboter-plus-Positionierer-Bewegung gebaut ist, kann die Komplexität der Vorrichtungen reduzieren und es einem einzelnen Roboter ermöglichen, mehrere Stationen oder längere Nahtwege abzudecken. Für Integratoren, die schlüsselfertige Systeme entwerfen, schafft dies Möglichkeiten zur Standardisierung modularer Zellen, bei denen dieselbe Bewegungsplattform Schweißen, Schleifen und Nachbearbeitung in einem gemeinsamen Fertigungskonzept unterstützt.

Es gibt jedoch Designkompromisse. Schweißen erfordert Pfadwiederholgenauigkeit, Brennerwinkelkontrolle, koordinierte Bewegung und Prozesssynchronisation mit der Energiequelle, Nahtverfolgung und Rauchabsaugung. Schleifen fügt Kraftkontrolle, Spindelmanagement und Abriebkompensation hinzu. Integratoren, die Tier-1-Automobilzulieferer oder Metallverarbeitungs-KMUs bedienen, müssen daher bewerten, ob eine gemeinsame Basis für lineare Bewegung beide Prozesse unterstützen kann, ohne die Betriebszeit oder Wartungsfreundlichkeit zu beeinträchtigen. Die breitere Lehre aus Güdel’s Ankündigung ist, dass externe Achsen kein Nischen-Add-On mehr sind; sie werden zu einem Kernbestandteil der Zellarchitektur für die Automatisierung großer Teile. Unternehmen, die zukünftige robotergestützte Schweißzellen bewerten, sollten möglicherweise feste Roboterbasen frühzeitig in der Layout-Phase mit schienengebundenen Lösungen vergleichen, insbesondere wenn sich die Teilefamilien in Größe oder Mischung vergrößern. Leser, die neue Automatisierungsprojekte für Schweißen oder Oberflächenbearbeitung planen, können ein Angebot anfordern, um zu bewerten, ob ein Roboter mit integrierter linearer Bewegung die Reichweite, Zykluszeit und die Wirtschaftlichkeit der Zelle insgesamt verbessern würde.

Für Hersteller, die robotergestütztes Schweißen, Schleifen oder hybride Nachbearbeitungszellen evaluieren, kann Robotic Welding Cells eine technische Überprüfung der Teilgröße, Reichweitenanforderungen, externen Achsen und Sicherheitsarchitektur bereitstellen. Fordern Sie ein Angebot an, um feste Roboter- und schienengebundene Zellkonzepte für Ihre Anwendung zu vergleichen.