Startseite » Werkstückspanntechnik »

Wenzler Maschinenbau und Roemheld: Intelligente Spanntechnik überprüft Gussteile

Innovatives Projekt von Wenzler Maschinenbau und Roemheld
Intelligente Spanntechnik überprüft Gussteile

Mit Sensorik bestückte Werkstück-Spannelemente erkennen den Zustand von Strukturbau-Rohteilen aus Aluguss, so dass fehlerhafte Werkstücke vor der Zerspanung ausgeschleust werden können. Bei dem innovativen Projekt von Wenzler Maschinenbau und Roemheld überprüft intelligente Spanntechnik die Teile auf Gussfehler und Konturschwankungen. Sie erkennt Einlegefehler und gibt während der Bearbeitung kontinuierlich Auskunft über Spannposition sowie Lage und Spannkraft am Bauteil. Autor: F. Stephan Auch, freier Fachjournalist, Nürnberg

Die August Wenzler Maschinenbau GmbH aus Spaichingen, Baden-Württemberg, entwickelt und fertigt 5-Achs-Bearbeitungszentren. Vor allem Anwender aus dem Automobilbau zerspanen mit den Maschinen an sieben Tagen rund um die Uhr vor allem Chassis- und Fahrwerkskomponenten aus Aluminium. Sebastian Knaus, Technischer Leiter bei Wenzler, fragte sich Anfang 2019, „wie auch die Spanntechnik dazu beitragen kann, die Fertigung noch stabiler und produktiver zu machen.“

Mit Benjamin Nagel, Key-Account Manager beim Spanntechnikexperten Roemheld, fand er den „richtigen und rührigen“ Partner, der seine Frage beantwortete. „Die Roemheld-Spanntechnik kennen wir bei Wenzler seit vielen Jahren, sie ist sehr ausgereift, zuverlässig und robust“, betont Knaus. Gemeinsam begannen sie im Mai 2019, ein innovatives Spanntechnikkonzept am Beispiel eines Aluguss-Hinterachsrahmens auf einer Testspannvorrichtung im TechCenter von Wenzler zu entwickeln. Im Frühjahr 2020 endete die Pilotphase. Dieses Jahr soll es erstmals in der Serienfertigung eines deutschen Automobilzulieferers bei der Zerspanung von Aluminium-Strukturbauteilen eingesetzt werden.

Innovative Zustandserkennung erhöht Prozesssicherheit

Das Projekt trägt die Überschrift „Innovative Zustandserkennung erhöht Prozesssicherheit“. Oft werden Strukturbauteile aus Aluguss erst nach der Zerspanung geprüft. Bei fehlerhaften Rohteilen handelt es sich um Ausschuss. Mit dem neuen Konzept können Gussteile kostengünstig und ohne großen Aufwand bereits vorher auf Gussfehler und Konturschwankungen überprüft werden. Außerdem kann ihre Qualität während der gesamten Bearbeitung kontinuierlich überwacht und lückenlos dokumentiert werden. Gerade bei Fahrzeug-Leichtbauteilen, die immer dünnwandiger und filigraner werden, ist dies wichtig.

Industrie 4.0–Spanntechnik gibt es bereits, es fehlen geeignete Werkzeugmaschinen

In dem Konzept übernimmt die Spanntechnik neben dem Spannen des Werkstücks als Zusatzaufgabe das Überwachen des Bauteils. Dem Unternehmen Roemheld bietet sich so die Gelegenheit, seine innovative Spanntechnik seriennah einzusetzen. Bereits auf der EMO 2019 haben sie mehrere Elemente vorgestellt. Um mit der neuartigen Sensor-Spanntechnik von Roemheld die Bearbeitungsergebnisse verbessern zu können, sind Maschinen mit Daten- und Energieschnittstellen erforderlich. Wenzler sei, so der Key-Account-Manager, „ein echter Vorreiter.“

Zuerst definierten die Projektpartner diejenigen Informationen, die für die Zustandserkennung sinnvoll sind. Das Ergebnis: Über die Abfrage von Spann- und Auflagekräften an zwei ausgewählten Spannpunkten sowie mittels Wegmessung können Aussagen darüber getroffen werden, ob Gussfehler oder Konturschwankungen die maßliche Qualität eines Rohteils über den Toleranzrahmen hinaus beeinträchtigen,

  • ob das Werkstück richtig eingelegt ist und die Spannposition stimmt,
  • ob die angelegte Spannkraft den gewünschten Wert erreicht,
  • ob sich die Auflagekraft des Werkstücks im vorgegebenen Rahmen bewegt und
  • ob der Spanndruck auf der Vorrichtung den Vorgaben entspricht.

Mit Sensorik und Wegmessung ausgestattete Standard-Spanntechnik

Um diese Daten erheben zu können, werden an der Vorrichtung zwei mit Sensoren bestückte, modifizierte hydraulische Standard-Schwenkspanner, ein Drucksensor von Roemheld sowie zwei Auflagesensoren verwendet. Am Spannpunkt 1 werden direkt die Spann- und Auflagekräfte erfasst. Am Spannpunkt 2 ist ein Schwenkspanner mit integriertem Wegmesssystem eingesetzt. Damit wird die Position des Spanneisens bestimmt. Außerdem ermitteln zwei Sensoren die direkte Auflagekraft. Ein nah am Schwenkspanner positionierter zusätzlicher Drucksensor misst indirekt die Spannkraft.

Berührungslose Energie- und Datenübertragung zwischen Vorrichtung und Steuerung

Die Energie für die Sensoren und die von ihnen gelieferten Daten werden induktiv zwischen Vorrichtung und Maschinensteuerung transportiert. Alle Komponenten sind gekapselt und dadurch wenig störanfällig. Am Display werden die Ist-Daten visualisiert und mit den Soll-Werten abgeglichen. Sind sie in Ordnung, beginnt die Zerspanung. Bei Abweichungen verweigert die Anlage den Start.

Sebastian Knaus ist mit dem Projekt sehr zufrieden: „Wir hatten einen engen und produktiven Austausch und haben schnell ein tolles Ergebnis erzielt: Mehr Effizienz und Prozesssicherheit, weniger Ausschuss und eine bessere Bauteilqualität – und das bei geringeren Kosten. Außerdem verbessern sich Transparenz, Kontrolle und Dokumentation der Fertigung.“

August Wenzler Maschinenbau GmbH
www.august-wenzler.de
Eschenwasen 4
78549 Spaichingen

Römheld GmbH
Friedrichshütte
www.roemheld-gruppe.de
Römheldstraße 1-5
35321 Laubach


August Wenzler Maschinenbau

Die August Wenzler Maschinenbau GmbH mit Sitz in Spaichingen, Baden-Württemberg, entwickelt und fertigt 5-Achs-Bearbeitungszentren. Ihre Kunden stammen mehrheitlich aus dem Automobilbau, sie zerspanen mit den Werkzeugmaschinen vor allem Chassis- und Fahrwerkskomponenten aus Aluminium. Hierzu zählen beispielsweise Strukturbauteile wie Vorder- und Hinterachsrahmen, Längsträger und Batterieaufnahmen. Das in der dritten Generation von Wolfgang Wenzler geführte Familienunternehmen wurde 1954 gegründet und beschäftigt 41 Mitarbeiter. Seit 2009 gehört es zur Heller-Gruppe.


Spanntechnik beeinflusst Präzision und Effizienz

Die Spanntechnik bietet als Bindeglied zwischen Maschinenspindel und Werkzeug sowie Maschinentisch und Werkstück gute Voraussetzungen, um an den Stellschrauben Präzision, Effizienz oder Prozesssicherheit zu drehen. Die Entscheidung für das geeignete Spannmittel – Werkzeug oder Werkstück – wird dabei von vielen Faktoren beeinflusst.

Erfahren Sie auf unserer neuen Themenseite alles Wissenswerte rund um die Spanntechnik für Werkzeuge und Werkstücke in der spanenden Fertigung.

mav.industrie.de/grundlagen-spanntechnik-in-der-zerspanung


Mehr zum Thema Spanntechnik
Aktuelle Ausgabe
Titelbild mav Innovation in der spanenden Fertigung 10
Ausgabe
10-2021
LESEN
ABO
Newsletter

Jetzt unseren Newsletter abonnieren

12. Medizintechnisches Kolloquium

Unter dem Fokusthema „Mikrobearbeitung in der Medizintechnik“ präsentieren führende Hersteller ihre neuesten Innovationen entlang der gesamten Prozesskette medizintechnischer Fertigung. Jetzt Ticket sichern mit dem Code MAVMED2021!

Fachzeitschrift additive

Trends

Aktuelle Entwicklungen in der spanenden Fertigung

Alle Webinare & Webcasts

Webinare aller unserer Industrieseiten

Alle Whitepaper

Whitepaper aller unserer Industrieseiten

Anzeige

Industrie.de Infoservice
Vielen Dank für Ihre Bestellung!
Sie erhalten in Kürze eine Bestätigung per E-Mail.
Von Ihnen ausgesucht:
Weitere Informationen gewünscht?
Einfach neue Dokumente auswählen
und zuletzt Adresse eingeben.
Wie funktioniert der Industrie.de Infoservice?
Zur Hilfeseite »
Ihre Adresse:














Die Konradin Verlag Robert Kohlhammer GmbH erhebt, verarbeitet und nutzt die Daten, die der Nutzer bei der Registrierung zum Industrie.de Infoservice freiwillig zur Verfügung stellt, zum Zwecke der Erfüllung dieses Nutzungsverhältnisses. Der Nutzer erhält damit Zugang zu den Dokumenten des Industrie.de Infoservice.
AGB
datenschutz-online@konradin.de