Sicherheit in der automatisierten Formbearbeitung

Mannlose Dämmerschicht

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Rund 2,6 Milliarden Playmobilmännchen bevölkern die Kinderzimmer der Erde, und jedes Jahr kommt eine Vielzahl von Neuheiten hinzu. Entsprechend hoch sind die Leistungsanforderungen an den hauseigenen Formenbau. LaserControl-Messsysteme von Blum-Novotest sorgen dabei für eine hohe Effizienz.

Der Autor: Winfried Weiland, Leiter Marketing bei der Blum-Novotest GmbH, Ravensburg

„Bei uns geht es um Hundertstel Millimeter“, betont Attila Britting, Leiter des internen Formenbaus bei Playmobil im fränkischen Zirndorf. „Ziel bei der Herstellung der Spritzgusswerkzeuge ist es, praktisch ohne Nacharbeit am fertigen Kunststoffteil auszukommen – schließlich fertigen wir pro Tag etwa 10 Millionen Einzelteile und pro Jahr über 100 Millionen Figuren.“ Deshalb werde die Formtrennung extrem genau gearbeitet, damit keine Grate an den Einzelteilen oder der gesamten Spielfigur entstehen.
Serien von 200 000 bis 300 000 Spielzeugkomponenten aus einer Form sind keine Seltenheit. Die erforderliche Produktivität lässt sich nur mit einer teilweise mannlosen Fertigung erreichen – neben dem Zweischichtbetrieb arbeitet eine Reihe von Maschinen in der sogenannten Dämmerschicht über Nacht die vorbereiteten Aufträge ab. Dazu sind mehrere Bearbeitungszentren mit Palettenwechslern und Werkzeugmagazinen mit einem Fassungsvermögen von bis zu 120 Werkzeugen ausgestattet. Auch über das Wochenende bleiben die Maschinen ohne Bedienpersonal produktiv. Im Arbeitsraum der neuen, automatisierten DMG-Fünfachs-Fräszentren sind die Lasersysteme von Blum-Novotest eingebaut.
Automatisiertes Messen nach jedem Werkzeugwechsel
Nach jedem Werkzeugwechsel wird das Werkzeug vor der Bearbeitung automatisiert vom Laser in Länge und Radius gemessen und ebenso nach der Bearbeitung auf Bruch und Verschleiß überprüft. So sparen sich die Franken die Werkzeugeinstellung im Voreinstellgerät. Ein neues Werkzeug wird einfach in den Halter eingeschrumpft und nach dem Einwechseln bei Bearbeitungsdrehzahl gemessen. So haben sie die Sicherheit, dass die Werkzeugdaten in der Maschine stimmen; Zahlendreher oder Falschablesungen können nicht mehr vorkommen. Zudem wird die thermische Ausdehnung der gesamten Anlage sowie die Spindelverlagerung bei hohen Drehzahlen automatisch kompensiert.
Falsche Werkzeugdaten können kostspielige Folgen nach sich ziehen – defekte Werkzeuge, Ausschuss oder Maschinenstillstand. Eine bei einem Crash beschädigte Spindel kostet im Austausch mindestens 18 000 Euro. Ohne ein Überwachungssystem, welches verschlissene oder gebrochene Werkzeuge erkennt, lässt sich eine mannlose Fertigung nicht realisieren. Die Bruchkontrolle mit dem LaserControl-System gewährleistet nach jedem Bearbeitungsschritt, dass ein gebrochenes Werkzeug sofort erkannt wird. Je nach Programmierung kann das Bearbeitungszentrum nun ein Schwesterwerkzeug einwechseln oder den Bereitschaftsdienst alarmieren, der sich über das Internet auf die Maschine einloggen und per Webcam den Arbeitsraum überprüfen kann. Von den wichtigsten Werkzeugen sind im Übrigen bis zu vier Stück im Werkzeugwechsler – damit laufen auch die Jobs der Dämmerschicht sehr zuverlässig durch.
Laufzeiten der Werkzeuge im Blick
Bei Playmobil wird zumeist Stahl mit hohem Chromanteil verarbeitet, weil der bei den großen Stückzahlen im Spritzguss den geringsten Verschleiß zeigt. Beim Fräsen verursacht dieser jedoch einen erheblichen Werkzeugverschleiß. Deshalb ist es sehr wichtig, die Laufzeiten der einzelnen Werkzeuge im Blick zu behalten. Mit den Blum-Lasermesssystemen gelingt das sehr gut. Zudem stellen hochpräzise Messungen in verschmutzter Umgebung eine gewaltige Herausforderung dar, zumal Kühlmittel für die Fertigung zwingend notwendig ist. Damit die Optik nicht verschmutzt, ist das Messsystem während der Bearbeitung mechanisch durch einen pneumatisch betätigten Verschlusskolben gegen Kühlmittel abgedichtet. Außerdem wird das rotierende Werkzeug vor der Messung mit Druckluft abgeblasen, um so eine von Spänen, Schmutz und Kühlschmiermittel unbeeinflusste Messung zu ermöglichen. Während der Messung schützt ein Sperrluftstrom vor Verschmutzung. Die LaserControl-Systeme haben sich im Formenbau von Playmobil absolut bewährt. Die Systeme sind praktisch wartungsfrei, die Dichtungen sehen auch nach über zehn Jahren im Dauereinsatz wie neu aus. „Das Einmessen der Werkzeuge komplett in der Maschine klappt einwandfrei. Wir sparen einige Arbeitszeit durch den Verzicht auf die Voreinstellung“, zieht Marco Mendl, Teamleiter CAD/CAM/NC, ein positives Fazit. Auch die bei weniger als zwei Tausendstel Millimeter liegende Wiederholgenauigkeit des LaserControl-Systems sei erstaunlich. „Für uns steht fest: Ohne die Blum-Laser-Systeme wäre der Grad unserer Automation nicht möglich.“ I

Info & Kontakt
Blum-Novotest Winfried Weiland, Leiter Marketing Tel.: 0751 6008-0 vk@blum-novotest.com www.blum-novotest.com
Mehr Informationen über Laser-Messsysteme für Werkzeugmaschinen
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