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DER KONSTRUKTEUR 9/2015

DER KONSTRUKTEUR 9/2015

WERKZEUGMASCHINEN I

WERKZEUGMASCHINEN I SPECIAL Im übertragenden Sinne Induktive IO-Link-Koppler übermitteln in Bearbeitungszentren Messergebnisse zuverlässig und verlustfrei Wolfgang Zosel Wo Werkstückträger in ständiger Bewegung sind und es wie in Bearbeitungszentren buchstäblich um bis zu 360° rund geht, stellt die Datenübertragung von mobilen zu fixen Teilen der Anlage Elektrokonstrukteure vor Herausforderungen. Induktive Kopplersysteme übertragen digitalisierte Daten, Signale und sogar Energie zur Versorgung der eingesetzten Sensorik und Aktorik über einen schmalen Luftspalt. IO-Link bündelt die Prozessgeräte an Ort und Stelle und transferiert deren Daten per Dreidrahtkabel und IO-Link-Master an die Steuerung. Eine innovative Lösung, die nicht nur in der Automobilindustrie für mehr Produktivität sorgt. Wolfgang Zosel, freier Fachjournalist, Reutlingen Ein namhafter skandinavischer Automobilhersteller bringt derzeit seine Produktionslinie für LKW-Motoren auf den Stand der Technik. 20 Bearbeitungszentren stehen dort in Reih und Glied und fertigen Schritt für Schritt aus den angelieferten Gussrohteilen nahezu vollständig automatisiert montagefertige Motorenblöcke. Dabei setzt das Unternehmen auf die Kompetenz der Gebr. Heller Maschinenfabrik mit Hauptsitz in Nürtingen. Horizontale Bearbeitungszentren, 5-Achs-Bearbeitungszentren, Fräs- Dreh-Zentren sowie flexible Fertigungssysteme zählen zu den Kernprodukten des Werkzeugmaschinenherstellers mit weltweit ca. 2500 Beschäftigten. Zwei dieser Bearbeitungszentren mit einer Grundfläche von rund 8 x 4 m und einer Höhe von gut 3 m absolvieren derzeit ihre finalen Funktionstests im Nürtinger 56 Der Konstrukteur 9/2015

SPECIAL I WERKZEUGMASCHINEN Werk. Ein automatisiertes Ladesystem hievt den noch unbearbeiteten Gussmotorenblock von oben auf einen um 360° schwenkbaren Rundtisch, der auch in Z-Achse verfahrbar ist. Im hinteren Bereich ist sowohl ein Werkzeugwechsler als auch eine entlang der Horizontal- und Vertikalachse verfahrbare Arbeitseinheit angebracht, die erste Bohr- und Fräsaufgaben ausführen wird. Die Lage des Werkstücks Doch zunächst muss der Rohling mittels einer hydraulischen Spannvorrichtung sicher auf der Auflagefläche des Rundtischs fixiert werden. Weil Rohgussblöcke herstellungsbedingt meist divergierende Abmessungen aufweisen, muss im Zuge des Aufspannverfahrens die relative Lage des Werkstücks auf dem Rundtisch ermittelt und der Steuerung mitgeteilt werden. Dazu erfasst ein auf der Grundplatte sitzender Bolzen die auf der Unterseite des Motorenblocks angebrachte Indexbohrung, bevor vier massive Schwenkspanner das Werkstück nach hinten ziehen und 16 induktive Sensoren von Balluff schließlich den exakten Sitz bestätigen. Während das Gussteil in seine Bearbeitungsposition gefahren wird, registriert ein induktiver Messtaster quasi nebenbei, welchen Weg der Bolzen in der Indexbohrung mitsamt dem Werkstück zurückgelegt hat. Sitzt der Gussblock schließlich in seiner Bearbeitungsposition, sind die Lage- und Abmessungsdaten bereits erfasst und an die Steuerungsebene übermittelt. Die Bearbeitung des Motorenblocks kann beginnen. Ein Längenmesstaster wie der hier eingesetzte von Marposs dient der präzisen Messwertermittlung im Zuge der Werkzeugbearbeitung und Qualitätskontrolle. Er gleicht quasi die unvermeidlichen Die induktiven Kopplersysteme erlauben einen kompakten konstruktiven Aufbau Schwankungen bei den Abmessungen der Gussteile aus und stellt somit exakte und identische Bearbeitungsergebnisse sicher. Das italienische Unternehmen Marposs ist Hersteller von Fertigungsmesstechnik für In-Prozess und Post-Prozess Werkstattanwendungen. Zwei Herausforderungen Bereits in der Entwurfsphase stellt sich die Frage, auf welche Weise Signale und Daten vom beweglichen und drehbaren Werktisch zur Maschinenbasis und damit zur Steuerungsebene gelangen sollen. „Den hohen Produktivitäts- und Zuverlässigkeitsanforderungen unseres Auftraggebers entsprechend kamen konventionelle Verkabelungslösungen ebenso wenig in Frage wie Schleifringsysteme: zu aufwändig, an- 01 Spannvorrichtung mit Sensorhub und Messverstärker Der Konstrukteur 9/2015 57 Rotor-Clip.indd 1 17.08.2015 08:38:09

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