Anzeige
Anzeige
Anzeige
Beitrag drucken

Großrotoren automatisiert entgraten

Integriertes Roboterkonzept

Das manuelle Entgraten großer Turbinen- und Generatorwellen ist enorm zeitaufwändig. Der Roboteranlagenbauer Indat hat eine Roboterzelle für diese Arbeit entwickelt und gebaut. Der Clou: Ein individuell angepasstes Softwarekonzept, das die drei Standardkomponenten Offline-Programmierumgebung, Anlagenvisualisierung und Robotersteuerung miteinander verbindet.

Bild: Indat

Polschlitze, Wuchtbohrungen, Warmgasnuten, Längsnuten, radiale Zahnluftlöcher oder axiale Sicherungsbohrungen: An bis zu 20 Meter langen und über 60 Tonnen schweren Turbinen- und Generatorwellen, wie sie beispielsweise in Wasser- oder Braunkohlekraftwerken zum Einsatz kommen, finden sich eine Vielzahl gebohrter oder gefräster Konturen. Das Entgraten dieser kilometerlangen Konturen von Hand kostet viel Zeit und macht den Einsatz eines Roboters überlegenswert. Doch allein das Teachen des Roboters ist sehr zeitaufwendig. Da viele verschiedene Wellentypen, aber jeweils nur wenige Exemplare eines Wellentyps gefertigt werden, ist es auf den ersten Blick kaum wirtschaftlich durchzuführen. Die Indat Robotics, Sondermaschinenbauer aus Ginsheim-Gustavsburg, ist auf die Planung und den Bau von Roboteranlagen für anspruchsvolle Bearbeitungs-, Montage- und Handhabungsprozesse sowie auf die effiziente Verkettung von Fertigungseinrichtungen spezialisiert. Die Firma wurde von einem Unternehmen auf dem Gebiet des Kraftwerkbaus beauftragt, die Machbarkeit eines robotergestützten Entgratens von Großrotoren zu prüfen.

Roboter mit sechs Achsen

Entstanden ist schließlich eine Entgratmaschine mit leistungsstarker Bearbeitungssoftware. Dabei fährt ein 6-Achs-Industrieroboter von ABB auf einer Schiene an der Riesenwelle entlang. Die Welle ist auf Rollenböcken abgelegt und kann beim Entgraten gedreht werden. Der Roboter entgratet die Konturen mit verschiedenen pneumatisch angetriebenen Werkzeugen, die in einem Rack vorgehalten und flexibel gelagert werden, um gegebenenfalls Lageabweichungen der zu entgratenden Kanten oder unterschiedliche Gratbildung zu kompensieren. Um den Entgratprozess effizient und den Programmieraufwand gering zu halten, sind die Werkzeuge in alle Richtungen auslenkbar. Da ein Prozess dieser Komplexität mit einem solchen Werkstück auf herkömmliche Art nur mit großem Aufwand zu parametrieren, programmieren und teachen wäre, musste hierfür eine spezielle Softwareumgebung entwickelt werden. Die Herausforderung bestand zum einen darin, den Zeitaufwand für das Teachen zu minimieren, und zum anderen galt es, eine Möglichkeit zu schaffen, das Bearbeitungsprogramm direkt an der Anlage zu optimieren und dazu eine komfortable Mensch/Maschine-Schnittstelle zu schaffen.

Im Ergebnis wurden hierzu Simulation, 3D-CAD, SPS, Roboter und Visualisierung über eine zentrale Datenbank miteinander verknüpft. Das Bearbeitungsprogramm für den Roboter wird an einem 3D-Modell der Anlage und der jeweiligen Generatorwelle offline erstellt und simuliert. Bereits bei der Offlineprogrammierung werden neben Roboterpositionen und Fahrbewegungen auch Werkzeugparameter, Wellen-Bearbeitungswinkel sowie weitere Parameter ermittelt, simuliert und passend zur Kontur in der Datenbank gespeichert. Auch die Bearbeitungssequenz kann schon während der Offlineprogrammierung festgelegt werden. Der Bediener kann diesen Ablauf später direkt an der Maschine modifizieren. Auch können wiederkehrende Teilsequenzen abgespeichert werden, um sie bei Bedarf in die Hauptsequenzen einzubauen. Der integrierte Teilautomatikbetrieb erlaubt schließlich das Testen und Optimieren einzelner Teilabläufe. Die Rüstzeiten der Anlage fallen minimal aus. Ist die Welle einmal abgelegt, ermittelt der Roboter während einer Messfahrt mittels Lasersensoren und digitaler Wasserwaage die exakte Lage der Welle im Raum. Schließlich müssen nurmehr die benötigten Werkzeuge gerüstet und die Anlage abschließend kontrolliert werden. Erste Erfahrungen mit der Anlage zeigen eine Zeitersparnis von 50 bis 80 Prozent.


Das könnte Sie auch interessieren:

Während im Gastgewerbe und im Handel im Februar wieder mehr Menschen in Kurzarbeit waren, ist der Anteil in der Industrie erneut zurückgegangen. Insgesamt wird die Zahl der in Kurzarbeit Beschäftigten im Februar auf 2,8 Millionen Menschen geschätzt.‣ weiterlesen

Der Aufsichtsrat von D.velop hat den bisherigen Vorstand Mario Dönnebrink als neuen Vorstandsvorsitzenden bestätigt.‣ weiterlesen

Zum Jahresende 2020 hat MES-Hersteller Cosmino aus Nürnberg das Funktionsmodul PreventiveAction weiterentwickelt. Das Modul soll durch das Einplanen und Erfassen der Wartungs- oder Reinigungsaktivität im MES sicherstellen, dass diese tatsächlich und regelmäßig stattfinden.‣ weiterlesen

Auf der Suche nach einer Fernzugriffslösung stieß Hansa Klimasysteme auf das Ixon-Portfolio. Überzeugt durch dessen Bedienung, wurde das ursprünglich angedachte Remote-System als weitreichendes Monitoring- und Visualisierungs-Paket umgesetzt - zum Vorteil der Kunden.‣ weiterlesen

MES-Anbieter und Dürr-Tochter iTAC Software hat das Instandhaltungsmodul Maintenance Manager angekündigt. Der digitale Wartungsmanager ist für Arbeitsplatzrechner und mobile Geräte wie Tablets verfügbar.‣ weiterlesen

Individuelle Anpassungen im ERP-System sind normal, doch sie können den Upgrade-Prozess verzögern. Die Heyligenstaedt Werkzeugmaschinen GmbH tritt diesem Problem mit den dynamischen Attributen und den QuickViews der Asseco-Lösung APplus entgegen.‣ weiterlesen

Bei KSB setzt man seit etwa einem Jahr auf ein Pick-by-light-System von Microsyst, was den Workflow an den Montagearbeitsplätzen effizienter gestaltet hat.‣ weiterlesen

Maschinen in der Produktion werden zunehmend schlauer. Eine von Reichelt Elektronik in Auftrag gegebene Umfrage zeigt, dass sich Predictive Maintenance in der deutschen Industrie etabliert.‣ weiterlesen

177 Ökonomen haben Ifo und FAZ im Rahmen des Ökonomenpanel zur aktuellen Corona-Wirtschaftspolitik der Bundesregierung befragt. Kurz vor der nächsten Ministerpräsidenten-Konferenz zeigt sich ein Großteil der Teilnehmer unzufrieden.‣ weiterlesen

Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige