NLFR

Platform voor de metaal- & staalverwerkende industrie
Automatiseren van slijpen en polijsten is teamwerk
TFT liet zien hoe eenvoudig een cobot te programmeren is, maar ook dat slijpen andere voorwaarden vraagt dan lassen.

Automatiseren van slijpen en polijsten is teamwerk

Automatisering biedt kansen, zeker in slijpen en polijsten. Dat beseffen de deelnemers aan het automatiseringsevent bij 3M in Neuss maar al te goed. Dit initiatief van Metaaltechniek, de familiale groothandel uit Amersfoort gespecialiseerd in schuur- en slijpmiddelen, stond voor de tweede keer op het programma en kon rekenen op de ondersteuning van 3M en integratoren SHL en TFT (Tools for Technology). 

Een echt werkende automatiseringsoplossing voor slijpen? Daarvan zijn er nog maar weinig actief in de metaalindustrie. De complexiteit om tot een goed werkende oplossing te komen ligt immers hoger dan bij een lasproces, waardoor veel slijprobots ongebruikt in een hoekje van het bedrijf stof staan te vangen. Toch is de urgentie hoog. Het is steeds moeilijker voor bedrijven om mensen te vinden voor het slijpwerk. Het is dus niet zozeer de vraag of we moeten automatiseren, maar eerder hoe en met wie. De drie workshops tijdens het automatiseringsevent van Metaaltechniek probeerden de deelnemers te informeren en te inspireren.

Een belangrijk voordeel van robotslijpen is de reproduceerbare finish en de constante kwaliteit. Ook als het uitgangsmateriaal grote toleranties heeft.

Workshop van SHL

Een automatiseringsoplossing bouwen start voor SHL met een bezoek op de werkvloer. Hoe werkt u nu? Wat moet er bewerkt worden? Hoe groot zijn de series, of zijn het enkelstuks? Welke stappen moeten er doorlopen worden? Wat is de vereiste eindfinish? Daarnaast wordt geïnventariseerd welke bestaande productiemiddelen prima kunnen functioneren in samenwerking met de nieuwe machines. Ook het financiële plaatje wordt berekend: wat is er nodig en wat kost dat? Investeringen van 250.000 euro zijn voor SHL aan de orde van de dag. Om de investering te spreiden is het mogelijk om te starten met een basisconcept en later modules toe te voegen. 

Zorg dat je goed geïnformeerd bent over standaarden, zowel op gebied van programmering maar ook van de zogenaamde snelspansystemen van de end-of-arm-tools. Dit zorgt voor gemakkelijke uitbreiding van de mogelijkheden in de toekomst.

Alle aandacht voor de techniek

Een haalbaarheidsstudie zoomt vervolgens in op de techniek. SHL kiest voor zeer degelijke machines met een zeer grote stijfheid om snel en trillingsarm te werken. Elke trilling doet immers afbreuk aan het resultaat en de bedrijfszekerheid. Alle krachten die vrijkomen tijdens het schuurproces worden in kaart gebracht om een stabiele werking te garanderen. Opspangereedschappen voor een perfecte klemming, speciale spindels of bandschuurmachines met grote vermogens, camera’s voor controle, AI voor foutdetectie en -herstel, ultrasone sensoren voor het meten[IB1] openingen en toleranties … SHL denkt aan alles en levert turnkey oplossingen af. Vooraleer de robot op de proef wordt gesteld in de praktijk, doorloopt hij virtueel al simulaties om problemen met plaatsing, knelpunten en bottlenecks op voorhand in beeld te hebben. Met meer dan 3.500 opgeleverde slijpapplicaties is er bijzonder veel ervaring in huis om de prijs per product is en de benodigde bewerkingstijd te bepalen.  

Tips & tricks van SHL

  • Offline programmeren heeft als voordeel dat de robot gewoon blijft produceren terwijl u het volgende product programmeert en de bewerking al virtueel gaat testen.
  • Offline programmeren heeft als voordeel dat de robot gewoon blijft produceren terwijl u het volgende product programmeert en de bewerking al virtueel gaat testen.
  • Slijpspindels met veel vermogen zullen de levensduur van de slijpmiddelen aanzienlijk verlengen. Automatisering maakt het mogelijk om het schuurmateriaal zeer gelijkmatig te belasten. Daardoor worden veel gladdere oppervlakten verkregen in kortere tijd dan met de hand. Ook de totale warmte-inbreng zal hiermee verminderen.
  • Meerdere spindels voor verschillende bewerkingen, zoals een schuurband, lamel op stift, orbital sander … zorgt voor minder wisseltijden en een continu proces.
  • Schuurbanden wisselen blijft handmatig het snelst. Eventueel kun je met een extra arm op de robot de band wisselen buiten de cel. Zo kan het proces doorgaan en de wissel plaatsvinden als de operator daaraan toe is.
  • Polijsten is een bewerking waar stabiliteit en benodigd vermogen vaak worden onderschat.
  • Complexe vormen polijsten met continu gelijke parameters voor topkwaliteit is niet eenvoudig en vereist veel kennis.
Om het beste resultaat te bereiken is het noodzakelijk dat de gebruikte schuurmiddelen deze eigenschappen in zich hebben: een gelijkmatig slijtagepatroon en een finish die tot het einde van de levensduur constant gelijk blijft. Een kolfje naar de hand van 3M.

Workshop van 3M

Expliciete kennis van de hardware, software, hulpstukken, machines en schuurmiddelen is volgens 3M essentieel. Zelfs de grootste en beste integratoren hebben niet alle expertise in huis die recht doet aan de laatste stand van de techniek. 3M heeft hiervoor speciaal een divisie opgezet om kennis op te doen en te delen met integratoren als SHL en TFT. Het lijken simpele details: welke schuurband zetten we in? Maar als pas na oplevering blijkt dat een schuurband niet 3 uur meegaat maar 2,5 uur, kan een heel concept in het water vallen. Mogelijkheden en onmogelijkheden kunnen in het 3M CAT centre in Neuss in de praktijk getest worden. Het zeer omvangrijke machinepark biedt hiertoe heel veel mogelijkheden en is onder voorwaarden beschikbaar voor klanten van 3M.

Robotslijpen en schuurmaterialen 

Een belangrijk voordeel van robotslijpen is de reproduceerbare finish en de constante kwaliteit. Ook als het uitgangsmateriaal grote toleranties heeft. Om het beste resultaat te bereiken is het noodzakelijk dat de gebruikte schuurmiddelen ook die eigenschappen in zich hebben: een gelijkmatig slijtagepatroon en een finish die tot het einde van de levensduur constant gelijk blijft. De Trizact en Cubitron3 producten van 3M zijn daarom bij uitstek geschikt voor gebruik op een robot. Hetzelfde geldt voor Scotch Brite producten zoals Bristle Discs of Unitized wielen. 3M toonde hoeveel ervaring het in huis heeft met een demonstratie van het slijpen van lasnaden en het finishen van een rvs product. In de robotcel staat een opstelling met twee schuurbanden en een Scotch Brite Unitized wiel. 3M heeft ook eigen hardware, programmeurs, een testcenter en een R&D afdeling. 

Het blijkt inderdaad kinderspel om de cobot aan het werk te krijgen. Je zet de kop van de cobot op een aantal punten op het werkstuk, de posities worden opgeslagen, en machine volgt de geprogrammeerde lijn.

Tips van 3M 

  • De beste programmeur is degene die zelf veel ervaring heeft met het werk dat geautomatiseerd moet worden. Gevoel bij het proces, kennis van de materialen is onmisbaar. Laat het niet over aan een puur theoretisch onderlegd persoon.
  • De beste programmeur is degene die zelf veel ervaring heeft met het werk dat geautomatiseerd moet worden. Gevoel bij het proces, kennis van de materialen is onmisbaar. Laat het niet over aan een puur theoretisch onderlegd persoon.
  • Ga voor abrasieven met de langste levensduur. Wisseltijd, zeker voor schuurbanden, is een belangrijke KPI.

Workshop van TFT

Net als SHL heeft TFT het hele proces van engineering, fabricage, montage en testen in eigen beheer, omdat het garant staat voor een flexibele en persoonlijke samenwerking met korte lijnen. De keuze van TFT ligt, in tegenstelling tot SHL, veel meer bij de cobotoplossingen. Flexibiliteit in een productieomgeving is zeker bij kleinere series onmisbaar. Je hoeft niet per se 100% van de schuurbewerkingen te automatiseren. Ook 50% automatiseren is winst. TFT liet zien hoe eenvoudig een cobot te programmeren is, maar ook dat slijpen andere voorwaarden vraagt dan lassen. Continue gelijke kracht leveren en daarbij compenseren van oneffenheden, vergt veel. Daarom kiest TFT altijd voor de Doosan cobots die zijn voorzien van krachtopnemers in alle assen, en nauwkeurig tot 0,2 N.

Tips & Tricks van TFT

  • Zorg bij aanschaf van een cobot voor draagvlak in de onderneming. Maak twee of drie collega’s verantwoordelijk.
  • Zorg bij aanschaf van een cobot voor draagvlak in de onderneming. Maak twee of drie collega’s verantwoordelijk.
  • Als een cobot eenmaal in huis is, ontdekken we er steeds meer toepassingen voor. Pas op: al snel zal er behoefte komen aan een tweede mechanische collega.
  • Zorg dat je goed geïnformeerd bent over standaarden, zowel op het gebied van programmering als van de zogenaamde snelspansystemen van de end-of-arm-tools. Dit zorgt voor gemakkelijke uitbreiding van de mogelijkheden in de toekomst.
  • Opspanning van werkstukken is eenvoudig door gebruik te maken van lastafels met standaardgatenpatronen.

Voordelen van een cobot

Waarom een cobot in plaats van een robot? Hij werkt veilig samen met een medewerker aan dezelfde werkbank. Ten opzichte van de robot neemt hij minder ruimte in, zijn er geen aanvullende veiligheidsmaatregelen nodig, en vraagt het een lagere investering. Ook het programmeren is eenvoudig te leren. Wel is de payload van een robot hoger en werkt een geprogrammeerde robot compleet zelfstandig en met hogere snelheid. Er volgde een demonstratie van het slijpen met een bandschuurmachine. Het blijkt inderdaad kinderspel om de cobot aan het werk te krijgen. Je zet de kop van de cobot op een aantal punten op het werkstuk, de posities worden opgeslagen en machine volgt de geprogrammeerde lijn. Voor het finetunen van de instellingen is ervaring van het slijpproces handig. We spelen wat met bandsnelheden, hoogte-instelling en druk, net zolang tot we tevreden zijn met het resultaat. Vervolgens wisselen we de spindel en gaan op een ander werkstuk excentrisch roterend slijpen. De machines van Dynabrade zijn speciaal uitgevoerd voor bevestiging op een cobot.

Afsluiting

Samen op weg naar de perfecte finish is de slogan van Metaaltechniek. De juiste partners kiezen is essentieel voor een succesvol eindresultaat. De maakindustrie maakt stappen in automatisering, we zullen wel moeten. Maar wat is het ook boeiend en leerzaam om daarmee aan de slag te gaan.    

"*" geeft vereiste velden aan

Stuur ons een bericht

Dit veld is bedoeld voor validatiedoeleinden en moet niet worden gewijzigd.