4 minRobotikVeröffentlicht am 26. September 2024

Schleifroboter sorgt für höhere Produktivität und sicheres Arbeiten bei Ancofer

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Laut, nicht ganz ungefährlich und vor allem körperlich anstrengend. So lässt sich das manuelle Entgraten von schweren Metallteilen zusammenfassen. Entsprechend unbeliebt ist diese Arbeit. Um das Arbeiten sicherer und angenehmer zu gestalten, machte sich der Mühlheimer Stahlhändler Ancofer auf die Suche nach einer Automatisierungslösung für diesen Arbeitsschritt. Bei der Lösungsfindung half Teqram, ein zertifizierter Partner (Value Provider) von ABB, und überzeugte mit einer innovativen Lösung auf Basis des ABB-Sechsachsroboters vom Typ IRB 6700. Dank des patentierten Bildverarbeitungssystems erkennt, handhabt und bearbeitet der Roboter verschiedene Werkstücke ohne menschliches Zutun.

Die Ausgangslage und die Herausforderung

Die Ancofer Stahlhandel GmbH mit Sitz in Mühlheim an der Ruhr ist ein lagerhaltender Großhandel und ein Stahl-Service-Center, das sich auf die Lieferung von warmgewalzten Grobblechen und Brennteilen spezialisiert hat. Wie viele Unternehmen steht auch Ancofer vor der Herausforderung, qualifizierte Arbeitskräfte zu finden. Zudem erkannte Ancofer, dass es einen Bereich gab, in dem die Mitarbeitenden besonders ungern arbeiteten – das Entgraten und die Oberflächenbearbeitung. Denn: Das Entgraten ist eine gefährliche und körperlich anstrengende Tätigkeit. Es kommen laute Schleifgeräte zum Einsatz, die kurz- und langfristig Gesundheits- und Sicherheitsrisiken bergen können. Ancofer wandte sich an den niederländischen Systemintegrator Teqram, um eine Automatisierungslösung zu finden.

Die Automatisierung der Endbearbeitung von plasma- und autogengeschnittenen Blechteilen hat eine zentrale Hürde: Der Roboter muss für jedes einzelne Produkt programmiert werden. Für große Chargen rechnet sich der Aufwand: Doch die Komplexität der Aufgabe macht es schwierig, auch kleine Chargen oder gar Einzelteile wirtschaftlich zu bearbeiten. Exakt hier kommt die Lösung EasyGrinder von Teqram ins Spiel.

Die Lösung

Dank 3D-Vision-Sensoren vom Typ EasyEye sowie einer intelligenten Robotersteuerung ist der Roboter – das Herzstück des EasyGrinder-Systems von Teqram – in der Lage, autonom zu arbeiten. Dieser erkennt unterschiedliche Geometrien und bearbeitet die Teile je nach Bedarf. Der Vorteil: Die Auswahl, die Positionierung und der Wechsel von Werkzeugen und Greifern für die Aufnahme und Bearbeitung verschiedener Teile erfolgt ebenfalls völlig autonom.

Die Anwendung

Und so funktioniert die Anwendung in der Praxis: Der Roboter nimmt jedes Teil von der Palette, scannt es und wählt das richtige Verfahren aus. Hier handelt es sich in der Regel um Schleifen und Entgraten sowie das Entfernen von Schlacken und Oxidschichten. Anschließend wendet er das Teil und stapelt es auf eine andere Palette.

Teqram entwickelte das EasyGrinder-System, dessen Kernelement ein ABB-Sechsachsroboter vom Typ IRB 6700 bildet. Die neue Lösung verbessert nicht nur die Arbeitsbedingungen bei Ancofer, sondern steigert auch die Wettbewerbsfähigkeit, indem sie zusätzliche Flexibilität und konstante, verlässliche Qualität bietet. Dank der hohen Performance des Roboters geht die Bearbeitung schneller vonstatten und es wird weniger Schleifmittel benötigt. All dies macht ihn zu einer kosteneffizienten Option.

„Der Roboter passt optimal zu unseren Betriebsprozessen. Er kann sowohl für große als auch für kleine Serien programmiert werden, sodass wir unsere Produktion problemlos an den aktuellen Bedarf anpassen können.”

Lars Kerlin, Vertriebsleiter bei Ancofer

Mit dem patentierten 3D-Vision-Sensor EasyEye und der intelligenten Robotersteuerung ermöglicht es die EasyGrinder-Lösung, kleine Serien und sogar Einzelteile ohne Neuprogrammierung zu bearbeiten. Das EasyEye-Hauptsystem konfiguriert die Gesamtzelle und leitet 3D-Koordinaten an den Roboter weiter, die seine Umgebung beschreiben. Es wird auch verwendet, um jedes Teil zu identifizieren. Zusätzliche 3D-Vision ist in den Greifer des Roboters integriert, um präzisere Messungen der Konturen der einzelnen Teile zu ermöglichen.

Ein weiteres Element ist ein patentiertes System in den Werkzeugen des Roboters, das die Neigung des Werkzeugs misst und in Echtzeit Informationen darüber liefert, wie sich das Werkzeug bewegt. Dies hilft bei der Überwachung der genauen Konturen des Teils während des Schleifvorgangs. Ein separates System, das auf Gegengewichten basiert, hilft dem Roboter zu ermitteln, wie viel Druck ausgeübt werden muss.

Der erste ABB-Roboter wurde im November 2023 bei Ancofer in Betrieb genommen. Inzwischen hat das Unternehmen einen zweiten installiert.

Entgraten ist eine laute, teils gefährliche und anstengende Tätigkeit. Bei Ancofer übernimmt der ABB-Sechsachsroboter vom Typ IRB 6700 diesen Job.

EasyGrinder sorgt für mehr Sicherheit und eine konstant hohe Produktqualität. Die nächste Anforderung besteht laut Teqram darin, das Entgraten doppelt so schnell wie der Mensch auszuführen. Derzeit ist die Lösung bei der Bearbeitung einiger Teile schneller als der Mensch und bei anderen langsamer. Im Durchschnitt arbeitet EasyGrinder etwa fünf bis zehn Prozent schneller. Die Roboter müssen in schwierigen industriellen Umgebungen arbeiten, in denen die Lichtverhältnisse nicht immer ideal sind. Dies stellt die Bildverarbeitungssysteme teils vor Herausforderungen.
Die innovative EasyGrinder-Lösung von Teqram wurde 2023 mit einem ABB Value Provider Award ausgezeichnet. Inzwischen hat der Integrator mehr als zehn Systeme an Unternehmen in aller Welt verkauft.