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Roboter für die Drecksarbeit

Automatisierung beim Schleifen von Flügeln für Windkraftanlagen
Roboter für die Drecksarbeit

Das Schleifen von Flügeln für Windkraftanlagen lässt sich mit Robotern automatisieren
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Das Schleifen von GFK-Oberflächen gehört wohl in keinem Betrieb zu den Lieblingstätigkeiten des Personals. Gerade bei größeren Einheiten, wie Rümpfe von Yachten, ist in mehreren Schritten Handarbeit angesagt. Diese Technik hat man auch für die Bearbeitung von Flügeln für Windkraftanlagen übernommen. Die Flügel werden grundiert, abgeschliffen, mit einer Art Klarlack beschichtet und anschließend poliert. Wie im Yachtbau, wo man glänzende, glatte Oberflächen schätzt, laufen auch Windräder besonders effizient, wenn die Oberfläche glatt ist.

GDC Consulting hat nun ein Prinzip vorgestellt, wie das Schleifen automatisiert werden kann: Zwei Roboter des Typs KR210 mit 180 kg Traglast und rund 3 m Reichweite arbeiten beidseits des Flügels. Um in der Praxis den erforderlichen Arbeitsbereich abzudecken, sollen die Roboter auf Verfahrachsen montiert werden. Der Flügel dreht sich während der Bearbeitung um seine Längsachse, sodass die Roboter in einer möglichst günstigen Position arbeiten können, um den beim Schleifen erforderlichen Druck auf das Werkzeug ausüben zu können. Für die Bearbeitung sind druckluftbetriebene Schleifwerkzeuge in der Entwicklung. Denkbar sind Schleifscheiben mit Durchmessern von 300 bis 500 mm.
Für das Schleifen wird anhand der CAD-Daten des Flügels ein Bewegungsprofil des Roboters erstellt und entsprechende Bahnen generiert. Ohne weitere sensorische „Betreuung“ würde ein Roboter jedoch konsequent seine Bahn fahren, ohne auf spezifische Eigenheiten des Werkstückes zu achten.
Für die Ausstattung der Roboter soll daher ein Abstandssensor mit einem Kraft-Momenten-Sensor gekoppelt werden. Damit lässt sich zum einen die Lage der Werkstückoberfläche zur Position des TCP exakt bestimmen. Zum anderen reagiert der Roboter mit seinem Werkzeug auf Unebenheiten, Grate, etc. Grundgedanke ist es, Toleranzen zu kompensieren und eine gleichmäßige Oberfläche zu erzielen.
Die Bearbeitung mit Robotern kann zweierlei Einsparungseffekte erzielen. Gerade Schleifarbeiten erfordern eine aufwändige Ausstattung und Absicherung von manuellen Arbeitsplätzen, die bei einer Automatisierung entfällt. Zudem rechnet sich der Robotereinsatz über die Schnelligkeit und Effizienz, wenn mit deutlich größeren Schleifscheiben mehr Fläche pro Zeiteinheit geschliffen werden kann.
GDC Consulting www.gdconsult.eu
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