Robotergestütztes Polieren - RAP

STRECON hat ein Maschinensystem für hochwertiges Oberflächenpolieren entwickelt. Unser Ansatz ist RAP®, was für Robot Assisted Polishing (Robotergestütztes Polieren) steht.

RAP basiert auf der Fähigkeit und dem Beruf des Handpolierens, wobei die Polierarbeit auf einen Industrieroboter übertragen wird. Unser Poliermaschinensystem ist mit dem menschlichen Arm vergleichbar, allerdings mit einigen Einschränkungen, die bei der Konstruktion der Maschine entsprechend berücksichtigt wurden. Das Maschinensystem ist "unterstützend" und damit ist die Hilfe gemeint, die der Handwerker oder Bediener von der Poliermaschine bei der Arbeit erhält.

Die RAP-Maschine muss programmiert, richtig eingestellt und überwacht werden, damit die vorgeschriebene Oberflächenqualität der Teile erreicht wird. Sobald jedoch der Polierprozess für das einzelne Teil bestätigt und eingefahren ist, läuft die Maschine relativ automatisch mit begrenzter Unterstützung durch das Personal.

Je nach Teil kann die Poliermaschine die gesamte oder einen großen Teil der Polierarbeit übernehmen, wobei die Maschineneinstellungen, die Qualitätskontrolle und das abschließende Polieren dem Handwerker oder Bediener überlassen werden.

Die STRECON Robotergestützte Poliermaschine zum Oberflächenpolieren von 2D- und 3D-Formen und Werkzeugen
Die roboterunterstützte Poliermaschine von STRECON beim Polieren eines bestimmten Bauteils

Allgemeines Technologiekonzept

Die Oberflächenqualität von Werkzeugen und Formen hat einen großen Einfluss auf deren Leistung und Lebensdauer. Teile und Komponenten mit hohen Anforderungen an Abmessungen und Oberflächenqualität sowie Teile mit komplexen Formen und Hohlräumen erfordern das Polieren durch hochqualifizierte Mitarbeiter.

Zum Beispiel werden kritische Oberflächen von Werkzeugen für das Präzisionskaltschmieden oft im Bereich von Ra 0,06 - 0,04 µm und Rz unter 1,0 µm spezifiziert. Bei einer Form für den Kunststoffspritzguss wird die Oberflächengüte oft mit Ra 0,03 - 0,01 µm und Rz 0,3 - 0,1 µm angegeben. Solche Oberflächen haben ein spiegelndes oder spiegelähnliches Aussehen und stellen hohe Anforderungen an die Kompetenz und Erfahrung des einzelnen Polierers in der Oberflächenvorbereitung.

Dieser schwierige und manuelle Arbeitsprozess kann durch die RAP-Maschine gelöst werden, die so programmiert werden kann, dass sie komplexe 2D- und 3D-Bauteile poliert und dabei eine konsistente, wiederholte und qualitativ hochwertige Oberflächenbearbeitung ermöglicht.

Der erfahrene Polierer stellt die Poliergeräte für die verschiedenen Teile ein und kontrolliert sie anstatt die Polierarbeiten von Hand auszuführen. Die Prozessprogrammierung basiert auf den Einlesemöglichkeiten von CAD-Dateien, und das RAP-Polieren wird speziell für die ausgewählten geometrischen Oberflächen programmiert.

 

Konzepte RAP-Maschine

Die RAP-Maschine besteht aus einer Spindel und einem Poliermodul, die von einem Industrieroboter gehalten werden. Die Spindel ermöglicht die Drehung eines achsensymmetrischen Teils oder die Indexierung eines feststehenden Teils. Das Poliermodul bietet zwei verschiedene Poliermethoden, nämlich Oszillation (Pulsation) oder Rotation (rotierende Werkzeuge oder Spindeln).

Der Kontakt zwischen dem Werkstück und dem Polierwerkzeug wird pneumatisch gesteuert. Für das Pulsationsverfahren, das zum Polieren von rotationssymmetrischen Teilen verwendet wird, hat das Poliermodul eine Geschwindigkeit von bis zu 2000 Hüben/min. und eine variable Hublänge von bis zu 2 mm. Das Pulsationsmodul mit einer variablen Hublänge von bis zu 5 mm hat eine Grenzgeschwindigkeit von 400 Hüben/min. Beim Spindelpolieren kann die Drehzahl bis zu 10.000 U/min betragen.

Beim Polieren von 2D-Teilen sind die Spindel und das Poliermodul am Roboterarm montiert, während beim 3D-Polieren die Werkzeuge stationär sein können und der Roboter das zu polierende Teil trägt. Die RAP-Maschine wurde für den automatischen Werkzeugwechsel und einen Diamantpastenspender entwickelt.

RAP kann Oberflächen mit einer Feinheit von Ra 0,02 - 0,04 µm und Rz unter 0,1 µm polieren. Die Maschine kann alle Arten von vorbearbeiteten Oberflächen und alle Arten von Materialien polieren. Mit anderen Worten: Die Anlage kann die Anforderungen an eine hochwertige Oberflächenpolitur für eine breite Palette von Industrieteilen erfüllen.
 

Der Roboterarm der STRECON Robot Assisted Polishing (RAP) Maschine wechselt das Polierwerkzeug
Verschiedene Teile, die mit der STRECON Robot Assisted Polishing (RAP) Maschine poliert wurden

Industrielle Anwendungen

Die RAP-Polieranlage ist für High-End-Unternehmen gedacht, die einen vollständig kontrollierten, rückverfolgbaren und qualitätsbeständigen Oberflächenpolierprozess benötigen. Unsere Poliermaschine hat sich seit Jahren bewährt:

• flächenpolieren von verschiedenen Werkzeugen, die für unterschiedliche Anwendungen in der Metallumformung verwendet werden,
• Formen für Kunststoffeinspritzungen,
• Maschinenteile wie Rohre, Zylinder usw. aus unterschiedlichen Materialien, Härtegraden, vorbearbeiteten Oberflächen und Größen.

Die RAP-Technologie reduziert die Abhängigkeit von einzelnen Polierern und Bedienern erheblich, bietet aber die Möglichkeit, den optimalen Polierprozess für das jeweilige Teil zu programmieren und zu speichern. Darüber hinaus hat sich die Maschine im Laufe der Zeit als sehr beständig erwiesen und zeichnet sich durch Prozessstabilität, Wiederholbarkeit und eine lange Lebensdauer aus.

Aufgrund der Komplexität und der unterschiedlichen Kundenbedürfnisse muss eine RAP-Systemlösung bei jedem Kundenprojekt individuell angepasst werden.


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