Polierarbeiten mit Roboter von Stäubli

Bei den Polierarbeiten sind höchste Präzision und vorbildliches Bahnverhalten ein absolutes Muss, um Ausschuss zu vermeiden. Bild: Stäubli

Ästhetik, Design und Funktionalität – die Erwartungen der anspruchsvollen Käuferschicht in der automobilen Luxusklasse steigen mit jedem neuen Modell. Die Interieurdesigner begegnen diesen Anforderungen mit immer anmutigeren Lösungen, deren fertigungstechnische Realisierung aber immer aufwendigere Verfahren erforderlich macht.

Eben diese Herausforderungen sind es, denen sich das mittelfränkische Unternehmen Toolcraft gerne stellt: "Wir schätzen anspruchsvolle Aufgabenstellungen, die sich nicht mit Standardlösungen umsetzen lassen. Wir haben hohe Engineering-Kompetenz im Haus und wollen gemeinsam mit unseren Partnern an schwer realisierbaren Projekten wachsen. Einfach kann jeder", betont Geschäftsführer Bernd Krebs.

Das futuristisch anmutende Display des Gangwahlhebels bot unter dieser Prämisse beste Voraussetzungen: Die geforderte Oberflächenqualität war mit keinem konventionellen Fertigungsverfahren zu erreichen. Der Kunststoff-Technologieführer Oechsler, der sich als Zulieferer für die Automobilindustrie einen Namen gemacht hat, nahm dennoch die Herausforderung an. Mit den entscheidenden Polierarbeiten an der Keramikoberfläche des Displays beauftragte der weltweit agierende Konzern den Systemintegrator Toolcraft, der seinerseits die Software-Schmiede Unicam und den Roboterhersteller Stäubli ins Boot holte.

Gemeinsam arbeiteten die vier Technologieunternehmen an einer serientauglichen Lösung für die Polieraufgabe. Die besonderen Anforderungen bringt Thomas Wieland, Teamleiter Robotik und Konstruktion bei Toolcraft, auf den Punkt: „Bei dem Keramik-Hybrid-Bauteil ist es von entscheidender Bedeutung, die ergonomisch ausgebildete Freiformfläche mit äußerst gleichmäßiger und kontinuierlicher Krafteinwirkung in allen Ebenen zu polieren. Es zeigte sich, dass dies mit speziell zu entwickelnden Werkzeugen, einem Präzisionsroboter und einer hochgenauen Bahnplanung möglich sein müsste.“

Unter Hochdruck – der Serienanlauf des neuen Fahrzeugmodels stand in greifbarer Nähe – machten sich die Spezialisten an die Entwicklung einer geeigneten Polierzelle. Was dabei herausgekommen ist, zeigt sich heute bei Toolcraft in Georgensgmünd, wo seit einiger Zeit vier identische Roboterzellen im Dreischichtbetrieb rund um die Uhr Displays polieren.

Polier-Roboter von Stäubli
Applikationstechnik, Bahnprogrammierung der Freiformflächen, eigenentwickelte Bearbeitungswerkzeuge, absolutvermessene Roboter – es steckt viel Know-how in der Anlage. Bild: Ralf Högel

Eine Aufgabe für Präzisionsroboter

Der Blick auf die Anlage verdeutlicht das Know-how, das in dieser Gemeinschaftsentwicklung steckt. Prozess und Anlage sind nach aktuellem Stand einzigartig. Herzstück der Zelle ist ein hochpräziser Stäubli TX90, der für die Polieraufgabe mit einer Schnelllaufspindel und automatischem Werkzeugwechselsystem ausgestattet ist.

Warum nur dieser Sechsachser für den Einsatz in der Zelle in Frage kam, erläutert Wieland: "Für diese Aufgabenstellung kam nur der präziseste Roboter am Markt mit perfektem Bahnverhalten in Frage. Allein der Stäubli TX90 war aufgrund seiner überlegenen Antriebstechnik in der Lage, die Anforderungen zu erfüllen. Um das Optimum für den Prozess zu erreichen, wurden die Roboter im Stammwerk in Faverges absolut vermessen. Mit diesem Kniff konnten wir die Präzision auf die Spitze treiben."

Neben dem hervorragenden Bahnverhalten der Roboter tragen auch eigenentwickelte Polierwerkzeuge von Toolcraft sowie die hochgenaue Bahnprogrammierung durch die Unicam Spezialisten  zur Topperformance der Zellen bei.  Dass die Anlagen heute alle Erwartungen mit Bravour erfüllen, liegt für Geschäftsführer Krebs allerdings vorwiegend in der menschlichen Komponente: "Ohne die Allianz der vier beteiligten Unternehmen und die Bündelung aller Kräfte wäre es nicht zu dieser weltweit einzigartigen Lösung gekommen."