Lissmac SBM-XS 300: Vollautomatisiertes Entgraten und Kantenverrunden

Die SBM-XS 300 von Lissmac ist eine Anlage für die beidseitige Entgratung und gleichmäßige Kantenverrundung von gestanzten sowie laser- und feinplasmageschnittenen Werkstücken in nur einem Arbeitsprozess.

Mit rund 330 Mitarbeitern und im Drei-Schicht-Betrieb produziert die Kuipers technologies GmbH aus Meppen (D) Teile und Baugruppen unter anderem für den Bereich regenerative Energien, für Trailer, den allgemeinen Maschinenbau oder den Ladenbau. In vier Generationen hat sich das Unternehmen dabei vom reinen Handwerksbetrieb zum Hightech-Unternehmen in der Blechbearbeitung entwickelt. Das Unternehmen setzt auf hohe Qualitätsstandards. Und so ist auch der Maschinenpark immer auf die Erfordernisse der Märkte ausgerichtet. Jetzt investierte Kuipers technologies in eine SBM-XS 300 von Lissmac.

Die Lackhaftung und der daraus resultierende Korrosionsschutz sind für Kunden und Oberflächenveredler wichtige Qualitätskriterien. Deshalb war die Investition in passgenaue Anlagentechnik unumgänglich. „Ursprünglich dachten wir, eine Universalmaschine und das Nassschleifverfahren sind die richtige Lösung für alle Teile. Wir hatten eine entsprechende Anlage einige Jahre im Einsatz, jedoch waren die Arbeitsergebnisse nicht optimal. So begann die Suche nach einer Anlage, die unseren Anforderungen gerecht wird“, beschreibt Geschäftsführer Michael Kuipers, der mittlerweile seit 15 Jahren im Unternehmen ist, den Entscheidungsprozess. Gerade beim Stahlschleifen traten Korrosionsprobleme auf. Es gab Flüssigkeitsrückstände auf den Teilen. Und auch der Instandhaltungsaufwand sei bei einer Nassschleifmaschine deutlich höher, so Kuipers. Zusätzlich sollte die neue Entgratmaschine eine schnellere Durchlaufzeit der zu fertigenden Artikel sicherstellen, so dass Kundenwunschtermine auch kurzfristig bedient werden können. Während die vorhergehende Anlage jetzt für die Bearbeitung von Aluminium und Edelstahl eingesetzt wird, ist Kuipers mit der neuen Lissmac-Anlage in der Lage, Bauteile beidseitig und hauptzeitparallel zu Entgraten oder zu Verrunden. Durch die Neuinvestition wurden die Prozesse mit Blick auf die unterschiedlichen zu bearbeitenden Materialien jetzt verbessert und ergänzt. Zudem ist eine bessere Prozesssteuerung mit Blick auf die Logistik möglich.

Die Haptik von verrundeten Teilen ist deutlich besser und somit auch die Qualität der Teile.

Michael Kuipers
Geschäftsführer der Kuipers technologies GmbH

„Das hauptzeitparallele Bearbeiten von Teilen funktioniert bei Anlagen mit sehr kurzen Durchlaufzeiten nicht. Dazu kommt der Punkt, dass ein hochqualifizierter Facharbeiter einfach nicht im 10-Sekunden-Takt Teile auf ein Band legen sollte. Also musste die Anlage automatisiert werden.“

Hauptzeitparalleles Arbeiten

Die Lissmac SBM-XS 300 ist eine kompakte Maschine, die bei Bedarf beidseitig arbeitet. Bei Kleinteilen gewährleistet sie eine schnelle Durchlaufzeit und eine hohe Flexibilität in der Bearbeitung. Die Standardausführung ist eine Stand-alone-Anlage. Da die Teile bei Kuipers jedoch grundsätzlich hauptzeitparallel bearbeitet werden sollen, wurde automatisiert. „Das hauptzeitparallele Bearbeiten von Teilen funktioniert bei Anlagen mit sehr kurzen Durchlaufzeiten nicht. Dazu kommt der Punkt, dass ein hochqualifizierter Facharbeiter einfach nicht im 10-Sekunden-Takt Teile auf ein Band legen sollte. Also musste die Anlage automatisiert werden – für jedermann verständlich und so, dass der Ablauf in die Prozesse passt“, erklärt Michael Kuipers.

Zwei Mitarbeiter aus dem Roboter-Team, welches Kuipers vor etwa drei Jahren gründete und das in Zusammenarbeit mit der Hochschule Osnabrück agiert, haben etwa zwei Jahre an diesem Projekt gearbeitet. Das Ergebnis: Der Roboter erkennt selbstständig die zu bearbeitenden Bauteile, entnimmt sie von der Palette und legt sie auf das Einlaufförderband. Nach der Bearbeitung durch die Lissmac SBM-XS 300 entnimmt er die fertig bearbeiteten Bauteile vom Auslaufförderband und palettiert diese auf einer weiteren Palette. Gleichzeitig belädt der Roboter das Zuführförderband mit neuen Bauteilen. Sind keine weiteren Bauteile mehr zu bearbeiten, dann wechselt der Roboter in den reinen Abräummodus und palettiert die verbleibenden, bereits bearbeiteten Bauteile. „Die Entwicklung und Umsetzung der Automatisierung war eine der großen Herausforderungen, denn die Taktzeit variiert zwei- bis dreimal während des Prozesses“, erinnert sich Kuipers.

Durch die Automatisierung kann die Maschine nun im Drei-Schicht-Betrieb durchgängig betrieben werden. Und im Bedarfsfall kann sie trotzdem stand-alone arbeiten. Der Prozess ist zudem für den Anlagenbediener einfach gestaltet, da er durch die Automatisierung von vielen sonst notwendigen Einstellungen entlastet wird. Der Arbeitsauftrag kann also von jedem schnell und prozesssicher erledigt werden.

Die XS-Baureihe zur Bearbeitung von Kleinteilen ist mit je zwei Aggregaten auf der Ober- und Unterseite ausgestattet. Durch ein Querschleifband (G-Einheit) und zwei rotierende, flexible Schleiflamellenwalzen (E-Einheit) werden die Werkstücke in einem Arbeitsgang beidseitig entgratet und allseitig gleichmäßig verrundet.

Gute Oberflächenhaftung des Lackes

Eine technische Problemstellung, die mit der neuen Lissmac-Anlage gelöst werden sollte, ist die Lackhaftung an zu beschichtenden Bauteilen. Die Kantenflucht führt dazu, dass die Werkstücke im Bereich der Schnittkante nicht ausreichend beschichtet werden. Dies kann besonders bei Korrosionsschutzbeschichtungen den angestrebten Schutz verhindern. Eine immer größer werdende Anforderung von den Beschichtern ist zudem eine oxid- und gratfreie Schnittkante. Beim Sauerstoff-Lasern wird jedoch durch das Schneidgas eine Oxidschicht an der Schnittkante hervorgerufen. Durch die Vorbehandlung können die Beschichter nicht gewährleisten, dass diese Oxidschicht komplett entfernt wird. Um diesem Problem aus dem Weg zu gehen, schneiden Blechbearbeiter mit dem Einsatzgas Stickstoff. Dabei kommt es zu einer (Mikro-)Gratbildung an den Werkstücken. Wie ausgeprägt dieser Grat ist, hängt letztendlich von der Materialdicke ab. Fest steht aber, dass die Kanten eines Laserschnitts sehr scharf sind. Um eine bessere Lackierbarkeit oder Lackhaftung zu erzielen, setzt Kuipers daher auf das Verrunden.

Wilhelm Kuipers stieg vor 40 Jahren in das Metallbauunternehmen seines Vaters ein, gründete vor 30 Jahren den Blechbearbeitungsbetrieb und stand diesem 27 Jahre als geschäftsführender Gesellschafter vor, bis er das Unternehmen vor drei Jahren an seinen Sohn Michael Kuipers in vierter Generation übergab. Heute steht er dem Unternehmen beratend zur Seite und unterstreicht die Bedeutung der Thematik: „Wir müssen den erhöhten Anforderungen an die Oberfläche der Teile mit unseren Prozessen gerecht werden. Dies sind Korrosionsschutz, Verletzungsprävention und generell die Optik.“

Mit der neuen und automatisierten Anlage zufrieden (v.l.n.r.): Dirk Schürstedt (Lissmac), Karsten Hanenkamp und Michael Kuipers (beide Kuipers)

Wirtschaftlichkeit und Qualität sicherstellen

Karsten Hanenkamp ist seit zehn Jahren im Unternehmen. Als Betriebsleiter ist er zuständig für alle Produktionsabteilungen und kennt die Anforderungen an neue Anlagentechnik: „Wir müssen mit den Maschinen wirtschaftliche und prozesssichere Produktionsabläufe sicherstellen und letztendlich effizient arbeiten.“ Wilhelm Kuipers unterstreicht das: „Natürlich steht das Thema Kosteneffizienz im Fokus. Durch die Automatisierung werden jedoch auch neue Geschäftsfelder erschlossen und die Produktion am Standort Deutschland sichergestellt. Mit der neuen SBM-XS 300 von Lissmac scheint dies gelungen.“ Die Technik hat sich aus Sicht von Michael Kuipers bei allen Bauteilen, die in die Maschine passen, bewährt. Zudem kann das Unternehmen nach der Bearbeitung mit der Lissmac-Anlage jede Oberflächenbeschichtung in unterschiedlichen Schichtdicken auftragen, so zum Beispiel eine KTL-Beschichtung, Nasslack, eine Pulverbeschichtung oder Verzinkung. „Durch die Kantenverrundung haben wir das Problem der Lackhaftung weitestgehend gelöst. Durch die Verrundung der Schnittkante haftet die Beschichtung besser an den Bauteilen. Weiterhin legen einige unserer Kunden einen hohen Wert auf die Langlebigkeit der Bauteile“, so Michael Kuipers.

Fest steht: Verrunden ist ein zusätzlicher Arbeitsgang und eine bewusste Investition in eine definierte Qualität. Die Haptik von verrundeten Teilen ist deutlich besser und somit auch die Qualität der Teile. Dementsprechend ordern die Kunden von Kuipers für bestimmte Anwendungen auch zunehmend verrundete Teile.

Verlässlicher Partner und stabile Werte

Eine inhaltliche Zusammenarbeit zwischen Lissmac und Kuipers gibt es schon seit vielen Jahren. So gab es beispielsweise im VdLB (Verband deutscher Laseranwender – Blechbearbeitung – e.V.) einen regen Austausch zu verschiedenen Themen der Blechbearbeitung. Da die Lissmac-Anlage in der ersten Zeit manuell betrieben wurde, entwickelte man gemeinsam die Idee, zu automatisieren. Innerhalb eines Jahres wurde dies dann umgesetzt. „Es ging Hand in Hand. Während Lissmac die Schnittstellen bereitgestellt hat, wurde die Automatisierung komplett von Kuipers entwickelt“, erklärt Dirk Schürstedt, Gebietsverkaufsleiter Metal Processing bei Lissmac.

So wie der Maschinenbauer Lissmac auf stabile Werte setzt, tut es auch der Bauteilhersteller Kuipers technologies. „Die Prozesskette beginnt immer bei einer guten Beratung. Wir flankieren jeden unserer Aufträge mit ebendieser. Dies soll auch künftig so bleiben“, betont Wilhelm Kuipers und Sohn Michael Kuipers ergänzt: „Der Fokus wird in Zukunft auf der Baugruppe liegen und auch auf einem eigenen Produkt. Und natürlich läuft das Thema Digitalisierung und Vernetzung der Anlagen bei Kuipers bereits im Hintergrund.“