Große Schritte in Richtung Industrie 4.0

Energie- und taktzeiteffizientes Arbeiten

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Die automatisierte Maschinenbeladung und der Trend zur Industrie 4.0 sind aus Sicht von Dr. Markus Klaiber, technischer Geschäftsführer (CTO) bei Schunk, die zentralen Themen der AMB. Moderne Werkzeugmaschinenkonzepte müssen drei zentrale Faktoren berücksichtigen: kürzeste Zykluszeiten, eine maximale Anlagenverfügbarkeit sowie die Möglichkeit, sehr flexibel auf Produktmodifikationen und Nachfrageänderungen reagieren zu können.

Die spanende Fertigung stehe vor der Herausforderung, dass immer häufiger in möglichst wenigen Operationen und mit minimalen Rüstzeiten ein möglichst großes Teilespektrum abgedeckt werden muss. „Dies wird nur dann wirtschaftlich gelingen, wenn sämtliche Effizienzpotenziale der Produktionsautomatisierung konsequent genutzt werden“, so Klaiber. Nun präsentiert Schunk daher ein Systemprogramm zur automatisierten Beladung von Werkzeugmaschinen. Es umfasst eine Vielzahl wartungsarmer Spannmittel und Greifsysteme, die im 24/7-Betrieb einen prozessstabilen Werkstückwechsel sowie eine präzise Bearbeitung gewährleisten.

Das Einsatzspektrum reicht von der Großserienfertigung bis zur effizienten Beladung bei Losgröße eins. Highlights sind die Kraftspannmittel Tandem-plus, Rota THW-plus und Rota NCX, die kompakten Palettier- und Spannturmlösungen aus der Vero-S-Reihe, der multifunktionale Zentrischspanner Kontec KSC, das Backenschnellwechselsystem Pronto sowie die neuen Greifer PGN-plus und PGN-plus-Elektrisch, Greifer mit Dauerschmierung in der Vielzahnführung. Zur Steigerung der Prozesssicherheit und Effizienz im Bearbeitungsprozess baut Schunk zudem das Programm der schwingungsdämpfenden Hochleistungs-Hydro-Dehnspannfutter Tendo E compact und Tendo Aviation aus. Die Aufnahmen gewährleisten enorme Spannkräfte beziehungsweise verfügen über eine mechanische Auszugssicherung.
Prozesssicherheit als dringlichste Herausforderung
Die Industrie 4.0 ist aus Sicht des Spannmittelherstellers weniger ein kurzfristiger Hype als vielmehr die konsequente Fortführung einer jahrzehntelangen Entwicklung. „Produktionssysteme von morgen werden erstklassig vernetzt sein und unter anderem auch mithilfe der Spannmittel und Greifsysteme permanent sowohl den eigenen Status als auch den ihrer Umwelt erfassen“, blickt Klaiber nach vorn und macht deutlich, wo die größte Herausforderung des Maschinenbaus liegt: „Wir sind mit Industrie 4.0 einen großen Schritt weiter, sobald automatisierte, autonome Systeme Störungen selbst beheben können.“ Die entwickelten Komponenten sollen in diesem Zusammenhang einen wichtigen Beitrag leisten: „Mit intelligenten Greifern haben wir die Chance, direkt am Werkstück Fehler schnell wahrzunehmen und im Zusammenspiel mit der übergeordneten Leittechnik und intelligenten Spannmitteln den Fertigungsprozess live zu optimieren, auf einen Variantenarbeitsplan zu wechseln oder auf einer anderen Maschine weiter zu produzieren.“ Selbst kleinste Losgrößen sollen sich auf diese Weise künftig effizient automatisiert fertigen lassen.
Steifes, energie- und taktzeiteffizientes Leichtbaufutter
Erstmals ist es dem Spannmittelhersteller gelungen, Leichtbau, höchste Belastbarkeit und eine außergewöhnliche Formsprache in einem einzigen Drehfutter zu vereinen. Das Keilhaken-Kraftspannfutter Rota NCE überzeugt mit einer hohen Belastbarkeit und einem Minimum an Gewicht. Im Vergleich zu herkömmlichen Drehfuttern wurde die Massenträgheit je nach Baugröße um bis zu 30 % reduziert. Damit bietet das Drehfutter ideale Voraussetzungen für eine hohe Prozessdynamik und Produktivität bei minimalem Energieverbrauch. Vor allem in der Großserienfertigung verspricht das energie- und taktzeiteffiziente Drehfutter deutliche Einsparungen.
Rund 700 FEM-Stunden haben die Entwickler am Kompetenzzentrum für Drehtechnik und stationäre Spannsysteme in Mengen investiert, um die Geometrie des Drehfutters so an den Kraftfluss anzupassen, dass trotz der Leichtbaugeometrie eine maximale Steifigkeit gewährleistet ist. Eine Gewölbestruktur unterhalb der Backenführung, kreisförmige Aussparungen zwischen den Führungsbahnen sowie eine konische Futterkontur ermöglichen deutliche Gewichtseinsparungen, ohne dass sich die Steifigkeit merklich verringert. Stattdessen werden die Kräfte direkt in die Spindelaufnahme umgeleitet. Aufgrund des reduzierten Gewichts lässt sich das Drehfutter deutlich schneller und mit geringerem Energieeinsatz beschleunigen und abbremsen als herkömmliche Drehfutter. ■
Schunk GmbH & Co. KGwww.schunk.comAMB Halle 1 Stand G12


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