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.

ANZEIGE

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.

ANZEIGE

Kunststoff in Form bringen

Bild: KEB Automation KG

Bild: KEB Automation KG

Sie begegnen uns in vielen Bereichen: Kunststoffprodukte. Hinter ihnen stehen Maschinen, die zuverlässig sein müssen. Ob es sich um Extrusions- oder Spritzgießtechnik handelt – KEB Automation bietet die passende Automatisierungs- und Antriebstechnik.

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:

Mit mobilem Arbeiten verbindet die Mehrheit der Beschäftigten eine bessere Work-Life-Balance. So zumindest lautet das Ergebnis einer SD-Works-Umfrage zum Thema. Mehr als 50 Prozent der Befragten halten demnach zwei bis drei Tage pro Woche für optimal.‣ weiterlesen

Nachhaltige Produkte und nachhaltiger produzieren ist gesellschaftlicher, politischer und unternehmerischer Konsens. Strukturierte Workshops und ein Process-Mining-Bild können helfen, den Weg dorthin zu strukturieren.‣ weiterlesen

Die Nachfrage nach IoT-Lösungen wächst. Und eine Reihe von offenen Technologien wandert in den Standard-Werkzeugkasten produzierender Betriebe. Ein Überblick, der bei dem MQTT-Protokoll beginnt.‣ weiterlesen

Anhand eines Traktors beschrieb Michael E. Porter, wie Digitalisierung funktioniert - vom konventionellen Produkt hin zum Ökosystem. In einem aktuellen Whitepaper zeigt der VDMA, warum solche Ökosysteme auch für den Maschinen- und Anlagenbau relevant sind.‣ weiterlesen

Mit dem Ziel Startups zu unterstützen hat Dassault Systèmes ein 3DExperience Lab in München eröffnet. Es ist das vierte Startup-Hub des Unternehmens weltweit.‣ weiterlesen

Energiedatenmanagementsysteme sollen dabei helfen, Nachhaltigkeitsziele zu erreichen. Die Sektkellereien von Rotkäppchen-Mumm setzen seit 2014 auf ein solches System. Bis dato wurden Energiedaten noch manuell erfasst. Per Software gelang es, Energiedaten aus verschiedenen Quellen zu konsolidieren.‣ weiterlesen

Brauchen Firmen noch ein Manufacturing Execution System, wenn sie ihre Maschinen und Anlagen im Sinne eines Industrial Internet of Things vernetzt haben? Auf den zweiten Blick wird klar: Ja, denn um aus Daten Information zu machen, braucht es Spezial-Software. Veteranen könnte dieser Diskurs an die 90er Jahre erinnern, als Business Intelligence-Systeme ihren Siegeszug feierten.‣ weiterlesen

Beim Mittelstand-Digital Zentrum Klima.Neutral.Digital sollen Unternehmen Hilfestellung auf dem Weg zur Klimaneutralität erhalten. Unternehmen erhalten dort neben Informationen auch Unterstützung bei konkreten Projekten.‣ weiterlesen

Trotz der aktuellen Krisen rechnet das Institut für Arbeitsmarkt- und Berufsforschung in seiner Prognose nicht mit einem Einbruch am Arbeitsmarkt. Für die Industrie prognostizieren die Forscher jedoch stagnierende Zahlen.‣ weiterlesen

Eine gemeinsame Lösung für sicherheitsorientierte Unternehmen und Behörden ist das Ergebnis einer Zusammenarbeit zwischen Mendix und Stackit. Mendix Low-Code-Anwendungen können so auf der souveränen Stackit-Cloud betrieben werden.‣ weiterlesen

Effizienz und Cybersicherheit sind zwei wichtige Aspekte in der Softwareentwicklung. GitOps ist ein Ansatz, um beides zu verbessern. Zugleich wird die Handlungsfähigkeit von Entwicklungsteams gesteigert.‣ weiterlesen