Ideale Spindeln für Hoch

Eine Anwendung, für die Roboterarme gut geeignet sind, ist der Einsatz einer Art Entgratwerkzeug als Schneidinstrument bei der Bearbeitung relativ weicher Materialien wie Kunststoffe und Verbundwerkstoffe.

Mark Fairchild | Präzisionsantriebssysteme

Roboterarme finden aufgrund ihrer Präzision, Stärke und Vielseitigkeit Eingang in eine Vielzahl von Anwendungen. Roboterfrässysteme sind in den letzten Jahren immer häufiger eingesetzt worden und bieten für bestimmte Anwendungen mehrere Vorteile gegenüber herkömmlichen Werkzeugmaschinen. Eine Anwendung, für die Roboterarme gut geeignet sind, ist der Einsatz einer Art Entgratwerkzeug als Schneidinstrument bei der Bearbeitung relativ weicher Materialien wie Kunststoffe und Verbundwerkstoffe.

Ein Beispiel für eine Branche, die ein solches System benötigen könnte, wäre der Bootsbau. Freizeitboote bestehen aus Glasfaserteilen im Bootsinneren, die viele Ausschnitte erfordern und komplexe, geformte Formen haben. Armaturenbretter und Innenräume von Kraftfahrzeugen, Kühlschränke, Waschmaschinen, Duschkabinen und Whirlpool-Whirlpools sind allesamt Anwendungen für diese Methode des Schneidens und Formens.

Ein sechsachsiger Gelenkroboterarm kann komplexen Konturen folgen. Mit einem rotierenden Hochgeschwindigkeits-Entgratungsbohrer ist ein solches System äußerst effektiv beim Schneiden von Kunststoffen und Verbundwerkstoffen, selbst nachdem das Material zu einer komplizierten Oberfläche geformt wurde.

Obwohl die Anforderung darin besteht, eine geformte Kunststoff- oder Glasfaserplatte zu durchtrennen, kann dies als Fräsanwendung betrachtet werden, da die Hauptkräfte, die auf die Spindel wirken, senkrecht zum Schaft des Werkzeugs wirken. Wie wir weiter unten sehen werden, ist dieser Vorgang jedoch nicht so einfach und unkompliziert.

Kenny Wilson, ein technischer Leiter bei Precision Drive Systems mit mehr als 25 Jahren Erfahrung, erklärt, dass einige Roboterintegratoren davon ausgehen, dass sie mit einem schnellen, kleinen Schnitt auskommen, weil das zu schneidende Material dünn ist – vielleicht nur 90.000 dick und leichte Spindel. Dabei handelt es sich um Spindeln, die mit 24.000 bis 44.000 U/min rotieren.

„Und es kann irreführend sein, denn wenn der Integrator es ausprobiert oder testet, funktioniert alles und funktioniert gut. Vielleicht sogar für eine Weile.“ Wilson bemerkte weiter, dass der Roboter-Integrator oft eine kleinere Spindel wählen möchte, weil das auch bedeutet, dass er es kann Geben Sie einen weniger leistungsstarken Roboterarm an, wodurch das gesamte System kostengünstiger wird. Das Problem besteht jedoch darin, dass kleinere Spindeln nicht über die seitliche Steifigkeit größerer Spindeln verfügen und ihre Lager den wiederholten Radialkräften, denen die Spindel ausgesetzt ist, nicht standhalten können.

Wilson beschreibt, was passiert:

„Das Ergebnis ist, dass die Spindel vielleicht nur drei bis vier Monate hält, maximal sechs bis acht Monate. Dann fällt sie aus und sie schicken sie zur Reparatur zu uns. Leider stellen wir oft fest, dass die Spindel zerstört ist.“

Wilson berichtete weiter, dass es neben der Radialkraft auch eine „Zugkraft“ gibt, der die Spindel ausgesetzt ist. Da bei dieser Anwendung ein Entgratbohrer zum Einsatz kommt, greifen die Zähne des Bohrers so in das Verbundmaterial ein, dass an der Spindelwelle gezogen wird. Leichtere Spindeln sind einfach nicht für die wiederholte Bewältigung dieser Kraft ausgelegt.

Oft wird dies erst nach der Installation mehrerer Systeme deutlich. Der Kunde ist aufgrund der wiederholten Ausfallzeiten frustriert und unzufrieden. Der Robotik-Integrator ist dann gezwungen, Ersatzspindeln zum Austauschen zu kaufen, um die Unterbrechung der Systemverfügbarkeit zu minimieren. Natürlich ist das nicht ideal, aber es gibt einen besseren Weg.

Eine bessere Wahl wäre, in Bezug auf Gewicht und Lagergröße auf die nächsthöhere Spindelfamilie umzusteigen. Eine solche Wahl kann auch bedeuten, dass der Robotikintegrator die nächstleistungsstärkere Roboterarmklasse wählen muss. Dies führt zu einer gewissen Erhöhung der Anschaffungskosten des Systems. Dennoch werden die Gesamtbetriebskosten für den Kunden geringer sein und seine Betriebszeit und Zufriedenheit werden weitaus höher sein.

Und schließlich können die Kosten für unzufriedene Kunden sehr hoch sein.

Beim Design und bei der Spezifikationsentwicklung geht es häufig darum, Kompromisse einzugehen. In einer Wettbewerbssituation ist es verständlich, dass ein Robotik-Integrator ein System vorschlagen möchte, das die Arbeit zum günstigsten Preis erledigt. Manchmal hat ein günstigeres System jedoch anhaltende negative Folgen, die die anfänglichen Einsparungen bei weitem übersteigen.

Robotik-Integratoren können vom Wissen und der Erfahrung von Spindelspezialisten wie Precision Drive Systems profitieren. Die Wahl der richtigen Spindel für den jeweiligen Auftrag kann einen entscheidenden Unterschied in Bezug auf Betriebszeit, Durchsatz, fertiges Produkt sowie Werkstatt- und Kundenzufriedenheit ausmachen.

Über Präzisionsantriebssysteme Seit 1996 ist PDS der weltweit führende Anbieter von neuen Spindeln, Design und Engineering, Kundensupport und Reparaturen für Spindelanwendungen in der Metall-, Holz-, Kunststoff-, Stein-, Marmor-, Glas- und Roboterfertigungsindustrie. Die PDS-Firmenzentrale befindet sich in der Nähe von Charlotte in Bessemer City, North Carolina. Europäische Kunden erhalten lokale Lösungen durch die PDS-Serviceniederlassung in Herford, Deutschland, mit angeschlossenen Niederlassungen weltweit. Für weitere Informationen besuchen Sie www.SpindleRepair.com oder rufen Sie 704-922-1206 an.

Seit 1996 wurden über 40.000 Spindeln repariert oder umgebaut. PDS ist ein weltweit führender Anbieter von Spindelreparaturen und -nachrüstungen für Präzisionsmetall- und Roboteranwendungen. Mit über 40.000 Spindeln, die so repariert wurden, dass sie besser als neu sind. PDS bietet außerdem neue Spindeln, CNC-Zubehör und Industrie 4.0-Spindelüberwachung an. Mit Niederlassungen in Bessemer City, NC (in der Nähe von Charlotte) und Herford, Deutschland, unterstützt PDS hervorragende Handwerkskunst mit einer standardmäßigen 12-monatigen Garantie auf reparierte Spindeln und einer optionalen, branchenführenden 24-monatigen PrecisionCare-Garantie.

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