Tom Henkes, Prozessingenieur bei Techspace Aero, erklärt: »Ich hatte bei meinem letzten Besuch bei Starrag in Rorschacherberg die Roboterzelle auf Basis der LX 051 gesehen und war begeistert von ihrer Flexibilität und Autonomie. Auf meine Frage, ob eine Fertigung der von uns benötigten Schaufelsätze in einem Zeitraum von wenigen Wochen möglich wäre, erhielt ich eine positive Antwort. Die Roboterzelle hat es uns ermöglicht, im 3-Schichtbetrieb sieben Tage die Woche mit einer stark reduzierten Mitarbeiterzahl die Schaufeln zu fertigen und in kürzester Zeit in der geforderten Qualität zu liefern. Dies war aufgrund der Flexibilität und des innovativen Schubladensystems der Starrag Roboterzelle möglich.«
 

Maschine, Automatisierung und Prozess – aus einer Hand

Diesem Auftrag entsprechend konfigurierte Starrag die im CPE befindliche Roboterzelle so, dass sie die Schaufeln in zwei Aufspannungen komplett bearbeiten kann. Die LX 051 erhielt die entsprechenden Werkzeuge und NC-Programme. Als Schnittstelle zwischen Bediener und Zelle dienen zwei als Schubladen ausgeführte Paletten.

In beiden Schubladen werden vom Kunden quaderförmige Rohlinge in beliebiger Größe und aus beliebigen Werkstoffen beigestellt. In der Schublade befindet sich dabei ein Raster, das an die aktuelle Bauteilgröße angepasst wird. Die Größe der Schubladen ist dabei so gewählt, dass eine komplette Nachtschicht automatisch durchgearbeitet werden kann. Für die Kunden ergibt sich so auch in Hochlohn-Ländern eine kostengünstige Fertigung. Um dabei die maximale Flexibilität sicherzustellen und das Umrüsten zwischen Werkstücken zu vereinfachen, kann jeder Schublade ein anderes Bauteil zugewiesen werden.

Der Roboter kann durch seine Flexibilität mit einer Vielzahl von Arbeitsabläufen für die unterschiedlichen Arten von Turbinenschaufeln ausgestattet werden. Im Folgenden wird exemplarisch der Ablauf für eine Turbolader-Schaufel dargestellt: Der Arbeitsablauf beginnt damit, dass der Roboter einen Rohling aus Schublade 1 entnimmt. Zunächst überprüft er an einer Messstation im Inneren der Zelle, ob er auch den richtigen für die zu fertigende Schaufelgeometrie in seinem Greifer hat. Nach dem »Okay« lädt er den Rohling in die hydraulische Spannvorrichtung. Dort erhält der Schaufelfuß sein sogenanntes Tannenbaumprofil, das später dazu dient, die Schaufel im Laufrad auf der Welle zu befestigen.

Das Profi l wird außerdem für die zweite Aufspannung genutzt – das Umspannen des Bauteils zählt wiederum zu den Aufgaben des Roboters. Da jedoch die erforderliche Lagegenauigkeit des Schaufelprofils zum Schaufelfuß im Bereich von etwa 0,01 mm liegt, wird die Position des Tannenbaumprofi ls in der zweiten Aufspannung vorher vermessen. Auf Basis der gewonnenen Daten optimiert die Steuerung automatisch das Fräsprogramm für die Schaufel, um die geforderte Genauigkeit einzuhalten.