Produktivitätssteigerung beim Laden
Index-Mehrspindler jetzt mit eigenen Stangenladern
Die INDEX-Werke bauen seit 1985 CNC-Mehrspindeldrehautomaten.
Die daraus resultierende große Erfahrung ließ das Unternehmen in die komplett neu entwickelten Stangenlademagazine INDEX MBL22-8, MBL40-6, MBL 40-8 fließen, die ideal auf die INDEX CNC-Hochleistungsmaschinen für das mehrspindlige Drehen abgestimmt sind. Sie bieten kurze Ladezeiten, eine schwingungsarme Stangenführung, einen großen nutzbaren Drehzahlbereich – sogar bei der Bearbeitung von Mehrkantmaterial – und einen Stangenvorschub in allen Spindellagen.
Die INDEX-Werke haben für ihr weitreichendes Drehmaschinensortiment verschiedene Stangenlademagazine im Programm. Was bisher fehlte, waren eigene Lader für die INDEX CNC-Mehrspindeldrehautomaten. Die Stangenlademagazine MBL22-8, MBL40-6, MBL40-8 schließen diese Lücke, so dass jeder Kunde Maschine und Lader von INDEX aus einer Hand beziehen kann.
Im Zentrum der Neuentwicklung steht eine optimierte Stangenführung, die letztendlich zu einer höheren Produktivität des Gesamtpakets beiträgt. Durch den Stangenvorschub auf Basis eines Schiebers mit Innenspannzange können die Führungskanäle eng und individuell an den Durchmesser des Stangenmaterials angepasst werden. Zudem werden sie ölgeflutet. Durch die Rotation der Stange entsteht eine hydrodynamische Lagerwirkung, welche die Stange im Zentrum des jeweiligen Kanals hält.
So entsteht eine schwingungsarme Führung, die sich nachhaltig positiv auf das Drehergebnis der Werkstücke und auch auf die damit verbundene Drehmaschine auswirkt. Dies gilt insbesondere für die Oberflächenqualität und die Toleranzen der zu fertigenden Werkstücke. Zudem macht sich die exakte Führung in höherer Dynamik bemerkbar, was im Endeffekt zu geringeren Stückzeiten beiträgt.
Durch ihren modularen Aufbau lassen sich die Grundlader mit einer Flächen- oder Bündelladeeinheit versehen. Angebohrte Stangen finden in einer weiteren Pufferfläche Platz. Die Anzahl reicht für mindestens eine komplette Trommelbeladung aus.
Im Fokus: eine stabile Stangenführung
Das Konzept der neuen INDEX Stangenlademagazine MBL22-8, MBL40-6 und MBL40-8 ist auf einen Schieber mit Innenspannzange ausgelegt, die das angebohrte Stangenmaterial spannt. Die Materialstange kann beliebig nach vorne in den Arbeitsraum der Maschine und das Reststück am Ende der Bearbeitung wieder zurück zur Entsorgungsstation verfahren werden. Im Gegensatz zu anderen bisher üblichen Systemen mit Schiebern und Außenspannzange entfallen hier die Störkonturen über den Stangendurchmesser hinaus, die für ein deutlich größeres Spiel im Führungskanal verantwortlich waren.
Beim von INDEX gewählten System genügt für den Innendurchmesser des Führungskanals eine Zugabe von 1mm zum Stangendurchmesser. Das sorgt für hohe Stabilität und geringe Schwingungsneigung. Zudem entsteht durch die Ölflutung der Kanäle und die Rotationsbewegung der Stange eine hydrodynamische Führung von hoher Laufruhe. Die entstehenden Flüssigkeitspolster zwischen Stangenmaterial und Kanalwand – die aus einem Gleitlagerwerkstoff hergestellt sind – erlauben selbst bei Mehrkantmaterial hohe Drehzahlen.
Hauptzeitparalleles Anbohren der Stangen
Voraussetzung für den Einsatz dieses Führungsprinzips: Die Materialstangen müssen vor dem Einlegen in die Kanäle angebohrt werden. Dazu integrierten die INDEX-Konstrukteure unmittelbar hinter der Bündel- oder Flächenladestation eine Anbohreinrichtung.
Aus dem Vorratsspeicher werden die einzelnen Stangen dabei über ein Gurtsystem bzw. eine Förderkette heraustransportiert und vereinzelt. An einer Stoppstelle wird die Stange ausgehoben und durch einen Greifer fixiert. Eine Spannzange fährt über die Stange, spannt diese und verfährt dann in Richtung des rotierenden Bohrers. Ein Öl-/Luftgemisch sorgt für die entsprechende Schmierung beim Bohrvorgang. Anschließend wird die Stange auf umgekehrtem Weg wieder zurück auf das Band gelegt, durch das sie in die anschließende Pufferfläche befördert wird. Dort werden stets genügend angebohrte Stangen bevorratet, um alle Spindellagen versorgen zu können.
Da der Bohrvorgang hauptzeitparallel zur Drehbearbeitung des Mehrspindlers stattfindet, gewinnt der Anwender gegenüber ähnlichen Lademagazinen, die ihre Stangen erst nach Anforderung bohren und bereitstellen, wertvolle Bearbeitungszeit.
Platzsparendes Beladen der Kanäle
Sobald die Maschine eine neue Materialstange anfordert, holt sie ein Lift aus dem Zwischenpuffer des Magazins und befördert sie nach unten zum freien Kanal, der aus zwei mit einem Scharnier verbundenen Halbschalen besteht. Während die obere Hälfte aufgeklappt ist, wird die Stange in die untere Halbschale eingeführt. Ein Mitnehmer schiebt sie auf einen Anschlag, um ihre Länge exakt zu messen. Danach schwenkt der Anschlag nach außen, und die Stange wird weiter nach vorne geschoben.
Mit dem Schließen des oberen Kanaldeckels wird der dort befindliche Schieber eingeschwenkt. Ein Greifer fixiert die Stange und schiebt sie mit der bereits eingebrachten Bohrung durch eine kleine axiale Rückwärtsbewegung auf die Innenspannzange des Schiebers. Nach dem Aufziehen der Materialstange auf die Innenspannzange des Schiebers übernimmt dieser dann den Stangenvorschub. Dank des eingesetzten Servoantriebes mit Absolutwertgeber können die Stangen in jeder Lage unabhängig voneinander vorgeschoben werden. Es werden keine zusätzlichen Stangenendesensoren zur Positionserfassung des Schiebers benötigt.
Ist die Stange abgearbeitet, sendet die Steuerung ein entsprechendes Signal, und der Schieber fährt zurück auf die Entnahmeposition. Der gleiche Greifer, der beim Laden das Material aufgezogen hat, zieht nun das Reststück von der Innenspannzange. Er schwenkt nach außen, wo ein Zylinder den Materialstummel in den Reststückbehälter befördert.
Durch die Konstruktion mit den geteilten Kanälen und dem Einschwenken des Schiebers zu einem Zeitpunkt, da sich die Materialstange bereits im Spindelbereich befindet, ist es INDEX gelungen, die Länge des Stangenladers auf ein Maß zu beschränken, das nur wenig über die Stangenlänge hinausgeht.
Schnelles Umrüsten
Die Stangenlademagazine MBL22-8, (MBL40-6 und MBL40-8) eignen sich für Stangendurchmesser von 5 bis 22mm (13 bis 40mm) bei Rundmaterial und für Schlüsselweiten von 5 bis 19mm (12 bis 34mm) bei Mehrkantstangen. Bei Materialwechsel mit Durchmesseränderung gilt es, gewisse Anpassarbeiten vorzunehmen. Doch der Umrüstaufwand hält sich in geringen Grenzen.
An der Anbohreinheit muss gegebenenfalls der Bohrer (8mm oder 15mm Durchmesser) in der Weldon-Aufnahme getauscht werden – analog dazu gilt es, die Innenspannhülsen der Schieber zu wechseln. Die Spannzange an der Anbohreinheit muss ebenfalls an den neuen Stangendurchmesser angepasst werden. Die Prismen der Aushebeeinheit lassen sich über einen Hebel auf den jeweiligen Stangendurchmesser einstellen. Je nach Werkstoff des Stangenmaterials sind für die Bohreinheit andere Drehzahlen und Vorschübe wählbar. Die Stoppstellen und Niederhalter innerhalb des Magazins müssen ebenso auf den neuen Stangendurchmesser eingestellt werden.
Weiterhin wechselt der Bediener die für den jeweiligen Stangendurchmesser passenden Lagerhalbschalen in die Kanäle ein. Diese sind segmentiert (beim Lader L=3300mm 12 Stück pro Kanal, beim Lader L=4300mm 16 pro Kanal) und mit einem Klicksystem einfach innerhalb weniger Minuten auszutauschen. Zudem ist jeweils eine Reduzierbuchse pro Kanal zu wechseln.
Zur Anpassung an die Stangendurchmesser stehen außerdem vier Schiebergrößen (D12, D18, D23, D32) und jeweils zwei passende Reduzierbuchsen für den Schieber zur Verfügung. Auch deren Wechsel ist einfach: Befindet sich der Schieber in der hinteren Position, lässt sich der Kanal öffnen. Der Schieber kann ohne weitere Hilfsmittel aus der oberen Schale entnommen werden. Nach dem Tausch der Adapterbuchsen und Außenanschläge sind alle Umrüstarbeiten abgeschlossen. Die nach oben schwenkbaren Türen bieten darüber hinaus eine sehr gute Zugänglichkeit zu den Führungskanälen.
Mehr Informationen zur INDEX-Werke GmbH & Co. KG :
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INDEX-Werke GmbH & Co. KG |
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Plochinger Straße 92 |
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73730 Esslingen |
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Telefon +49 (0) 711 3191-0 |
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Telefax +49 (0) 711 3191-587 |
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E-Mail: info@index-werke.de |
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www.index-werke.de |
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