Roboterbasierte Oberflächenreinigung mit CO2-Schnee im Takt der Fertigungslinie Integrierte Sauberkeit

Roboterbasierte Oberflächenreinigung mit CO2-Schnee im Takt der Fertigungslinie

Integrierte Sauberkeit

Das mit anwendungsspezifisch ausgelegter Kinematik ausgestattete Quattroclean-System strahlt hier mit jeweils zwei Düsen gleichzeitig von oben und unten. Bild: ACI
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Um die Bauteilreinigung im Fertigungstakt durchführen zu können, hat ACI ein modulares Automatisierungskonzept entwickelt.
Um beim Kleben, Löten, Schweißen, Vermessen, Beschichten, Bedrucken, Montieren und Verpacken die hohen Anforderungen an die Oberflächensauberkeit zu erfüllen, werden die Teile bislang oft aufwändig aus der automatisierten Linie ausgeschleust, als Batch gereinigt und anschließend wieder eingeschleust.
Daher hat ACI ein flexibles automatisiertes Reinigungsmodul konzipiert, das sich in verkettete Produktionslinien einbinden lässt, um vollautomatisierte Reinigungsschritte im Takt der Linie durchzuführen. Für die Reinigung nutzt die Zelle ein Quattroclean-System von acp, das mit flüssigem Kohlendioxid arbeitet.
Der Kernstrahl aus feinen CO2-Kristallen wird auf Überschallgeschwindigkeit beschleunigt und reinigt die Oberfläche durch eine Kombination aus thermischem, mechanischem, Sublimations- und Lösemitteleffekten. Durch diese vier Wirkmechanismen werden partikuläre (Abrieb, Späne) sowie filmische Verunreinigungen (Kühlschmiermittel, Fingerabdrücke) entfernt. Die Werkstücke sind nach der Reinigung trocken und für den nächsten Prozess bereit.
Zuführung und Handhabung werden anwendungsspezifisch mit Roboter, Linear- oder Portalsystem realisiert. Je nach Aufgabenstellung wird entweder das Werkstück an den Reinigungsdüsen vorbeigeführt oder der Roboter bewegt die Reinigungseinheit zum Bauteil. Die letztere Variante wird eingesetzt, wenn Werkstücke mit unterschiedlicher Geometrie oder größere Flächen zu reinigen sind. Das Reinigungssystem lässt sich an unterschiedliche Anwendungen anpassen.
So realisierte ACI für einen Automobilzulieferer eine komplette Montagelinie für Schaltelemente. Diese werden im letzten Schritt verschweißt. Zur Beseitigung der beim Laserschweißen entstandenen Schmauchspuren verfügt die Linie über eine integrierte roboterbasierte Reinigungsstation.
Ein anderer Automobilzulieferer nutzt das System, um rotationssymmetrische Teile vor einer optischen Vermessung inline zu reinigen. Für das Teilehandling ist ein mit zwei Greifsystemen ausgestatteter Roboter im Einsatz. Der Greifer platziert das Werkstück in der Reinigungszelle in einer teilespezifischen Werkzeugaufnahme. Darin rotiert es, während die auf einem Linearsystem platzierte Düse die entsprechenden Bauteiloberflächen abfährt. Nach dem Reinigungsprozess entnimmt der Greifer für gereinigte Teile das Werkstück und platziert es in der Messzelle. Parallel dazu wird die Werkzeugaufnahme neu bestückt.
In einen Reinraum integriert wurde eine Anlage für die Inline-Reinigung von Keramikgehäusen für CCD-Chips. Jeweils 18 Gehäuse werden in einem Tray abgelegt und als Batch über ein Transportband der Reinigungsstation zugeführt. Der mit einem Reinigungskopf ausgestattete Scara-Roboter fährt die Gehäuse entsprechend dem teilespezifisch definierten, in der Steuerung hinterlegten Bewegungsablauf ab. ↓
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