Entgratungsanlage für Rohre und Vollmaterial

Bei der Suche nach einer Diplomarbeit sind wir auf die Firma HOGA Zerspanungstechnik GmbH gestoßen. Die Firma hat ihren Standort in Helfenberg und hat sich auf die Fertigung von hochwertigen Dreh- und Frästeilen spezialisiert. HOGA verfügt über eine große Anzahl modernster CNC-Maschinen. Da die Firma ihre Abläufe immer mehr automatisieren möchte, waren sie mit einer Kooperation mit der HTL Neufelden schnell einverstanden.

Zur Auswahl standen mehrere Projekte, wie ein automatisches Werkzeugmagazin mit automatischem Entnahmesystem, eine Bohranlage für Aluprofile, eine Fräsmaschine für Rillen-Fräsungen und eine Entgratungsmaschine für Rohr- und Stangenmaterial. Wir haben uns für die Entgratungsmaschine entschieden und begannen im Jänner 2012 mit der Ausarbeitung der Konzepte.

Das Ziel des Projekts bestand darin, durch eine einfache und bedienerfreundliche Maschine die Mitarbeiter der Firma HOGA von der lästigen Arbeit des Entgratens zu befreien. Die Angestellten müssen nur die Rohre einer Charge in das Magazin einlegen und die benötigten Parameter in das Bedienpult eingeben. Die Maschine entgratet dann vollständig automatisiert alle Rohre, die sich im Magazin befinden.

Eine der größten Schwierigkeiten beim Projekt waren die unterschiedlichen Durchmesser und Längen des Stangenmaterials. Daher mussten wir ein einstellbares Magazin konstruieren, welches an die jeweilige Länge der Rohre und Stangen angepasst werden kann. Beim Entgratungsprozess selbst stellte anfangs die große Bandbreite der Durchmesser (von 10 – 65mm) eine große Herausforderung dar, da es kein fertiges Werkzeug für diesen Durchmesserbereich gibt. Dieses Problem lösten wir, indem wir eigene Werkzeuge für die Außen- und für die Innenentgratung konstruierten. Diese haben die Form eines Kegels und werden außen mit Wendeschneidplatten bestückt.

Eine weitere Herausforderung war die Vorgabe, dass die Maschine mittels eines Gabelstaplers transportierfähig sein muss. Da aufgrund der maximalen Rohrlänge von 1600mm die Maschine über 5m lang wurde, haben wir uns entschlossen, die Maschine in zwei Teile zu teilen: Das Magazin mit Vereinzelung und die Entgrateinheit mit Ein- und Auswurfmechanismus. Die beiden Teile können so unabhängig voneinander transportiert und aufgestellt werden.

Die Steuerung der Anlage erfolgt über eine SPS der Firma Siemens. Über ein Bedienpanel kann der Benutzer die Daten wie Länge, Durchmesser und Material einfach eingeben und die Maschine aktivieren. Die Maschine startet dann den vollautomatischen Entgratungsprozess. Außerdem haben wir noch eine Handbetrieb-Funktion implementiert, um alle Komponenten auch einzeln ansteuern zu können.