Insändare: Produktiva bearbetningsceller
Om man vill bearbeta stora serier spånbrytande behöver snabba maskiner som i idealfall arbetar helautomatiserat. Tjänsteleverantören Schwab satsar härtill på en cellösning som består av två treaxlade höghastighets-fleroperationsmaskiner med integrerat pL LEHMANN CNC-rotationsbord som betjänas av en robot.
Schwab CNC Metallbearbeitung med säte i Rot am See i landkretsen Schwäbisch Hall tillverkar högkvalitativa fräs- och vriddelar för diverse branscher. Leverantörsföretaget som leds av Rainer Schwab tillsammans med sin son Markus Schwab har följande filosofi: «Vi erbjuder professionell service under hela produktlivscykeln – från prototyputveckling och serietillverkning till reservdelar.»
En typisk komponent från Schwab är en huskomponent av magnesium för ett adaptivt styrsystem i motorfordon. Sedan en längre tid hör det till de produkter som kunder åter och åter beställer från Schwab. Ökningen av styckantal till en årsproduktion på upp till 250 000 delar var 2019 utlösaren för att automatisera denna bearbetning. En uppgift som Schwab gav till EGS Automatisierungstechnik GmbH från Donaueschingen i Schwarzwald-Baar-Kreis.
Utgångspunkt för automatiseringsprocessen var den redan befintliga bearbetningsanläggningen Brother Speedio S 1000 X1, som Rainer och Markus Schwab 2016 köpte av W&R Industrievertretung GmbH, Mainz-Kastel. W&R är ett systemhus som erbjuder individuella produktionssystem inklusive process, maskin, styrning, automatisering och service.
Bland annat distribuerar W&R fleroperationsmaskiner från Brother, inklusive den av kunden önskade individuella anpassningen. De båda Schwab-cheferna lät en sådan utföras i efterhand: Speedio S 1000 X1 erhöll 2017 en ytterligare fjärde CNC-axel. W&R:s VD Jürgen Reimer minns:
- Vi rekommenderade då CNC-rotationsbordet EA-520 från pL LEHMANN som perfekt kompletterar den större höghastighetsmaskinen. Detta rotationsbord övertygar genom hög dynamik, lång inkopplingstid och mycket korta taktningstider. Speciellt viktigt för användningar hos Schwab är det hög klämmomentet på upp till 2000 Nm och matningsmomentet på upp till 440 Nm, men ände med en kompakt byggform. Jag känner ingen annat rotationsbord som erbjuder sådana moment. Det flesta modellerna från konkurrenter är minst dubbelt så stora.
En robot försörjer två fleroperationsmaskiner Tillbaka till den automatiserade bearbetningen av huskomponenten: EGS utvecklade en tillverkningscell i vilken bearbetningen av båda komponentsidor sker eftervarande på två maskiner. På den första, Brother Speedio S 1000 X1, finns en av Schwab själv utvecklad spännanordning på Lehmann-rotationsbordet EA-520, som kan uppta fyra komponenter parallellt. Cykeln från tillverkning till byte av arbetsstycke för alla fyra delar tar cirka sex minuter. Därmed anger maskinen takten för hela automatiseringen.
Direkt efter att bearbetningen på Speedio S 1000 X1 har avslutats tar roboten ut de fyra halvfärdiga arbetsstyckena och lägger in nya råkomponenter. De halvfärdiga delarna lägger den på en kombinerad förvarings- och vändningsstation med fyra arbetsstyckeupptagningar från vilken den åter tar upp de vända för lastning av den andra maskinen. Där sker bearbetningen av arbetsstyckenas baksida.
Med CNC-rotationsbord för effektiv bearbetning av flera sidor Även denna, speciellt för tillverkningscellen anskaffade Brother Speedio S 700 X1 är utrustad med en ytterligare fjärde CNC-axel, ett rotationsbord EA-510 från pL LEHMANN. W&R:s VD Jürgen Reimer förklarar: «Många av våra kunder satsar på bearbetning av flera sidor så att de inte behöver spänna om flera gånger. Så kan sidotider sparas in och omspänningsfel undvikas. Med en ytterligare fjärde respektive femte axel på vår snabba treaxlade Brother-maskin är sådan bearbetning oftast ännu mer produktiv och ekonomisk än med kompletta 5-axlade maskiner.»
Att W&R oftast rekommenderar produkter från pL LEHMANN har sina orsaker. Enligt Reimer erbjuder dessa höga klämkrafter och matningsmoment med lite platsbehov: «Härtill kommer en hög täthet, utmärkt optik och ett suveränt pris-prestanda-förhållande. Dessutom erbjuder pL LEHMANN redan i standardutförande många variationsmöjligheter avseende spännande, vridutföring, motlager och så vidare. Detta är verkligen enastående.»
Snabb bearbetning av baksidor Då spånbrytande arbeten på baksidan är mycket mer omfångsrika än de på framsidan, spänns här delarna upp en och en och bearbetas med höghastighet. Härtill lämpar sig den lilla brodern Speedio av Typ S 700 X1 perfekt, då den genom en maximal acceleration uppvisar sprintkvalitet med 2,2 g i Z-axeln och respektive 2 g i X- och Y-axeln.
Som hos Speedio S 1000 X1 sker även hos Speedio S 700 X1 den automatiska lastningen genom en speciell av W&R eftermonterad lucka som är inbunden i maskinens säkerhetskrets och robotcellen. För denna uppgift valde EGS-anläggningsutvecklarna den sexaxlade industriroboten MOTOMAN GP25 från Yaskawa. Den har såväl en tillräcklig räckvidd för att nå alla positioner på anordningen samt den nödvändiga precisionen för att hantera och lägga in delar samt den önskade höga körhastigheten.
Perfekt avstämd Med kärnelementen Brother fleroperationsmaskin inklusive pL LEHMANN-CNC-rotationsbord, Yaskawa-roboten och ett pallsystem med en lagringskapacitet för 480 rå- och färdigdelar kan EGS Automatisierungstechnik uppfylla alla Rainer und Markus Schwabs önskemål. Så tillåter anläggningen tolv autonoma tillverkningstimmar. För rustningsprocedurer och ansatsdelar är maskinens bearbetningsrum även vidare manuellt tillgänglig. Rainer och Markus Schwabs erfarenhet: «Med våra automatiserade tillverkningscell uppnår vi en tydligt ökad produktivitet som betalar sig speciellt vid de höga styckantalen.»