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Während die Visionäre im Digital Lab der Schunk GmbH & Co. KG, Lauffen am Neckar, bereits an hochautomatisierten, vollständig vernetzten und autonom agierenden Greif- und Spannsystemen forschen, konzentrieren sich die produktnahen Entwicklungsprojekte auf systematische Prozessoptimierungen, die ihre Wirkung unmittelbar am Markt entfalten. Für das Kraftspannfutter Rota NCO beispielsweise hat Schunk ein spezielles Backenschnellwechselsystem entwickelt, das einen manuellen, werkzeuglosen Backenwechsel in unter 1 min mit einer Wiederholgenauigkeit von bis zu 0,02 mm ermöglicht. Mithilfe unterschiedlicher Standardbackensätze und individuell projektierter Sonderbacken lässt sich so bei minimalen Rüstzeiten eine große Teilevarianz über eine automatisierte Beladung abdecken.
Einen anderen Ansatz verfolgt das Leichtbau-Drehfutter Rota NCE, das auf größtmögliche Effizienz in der Großserienfertigung getrimmt ist und ebenfalls automatisiert beladen werden kann. Es vereint in einem einzigen Drehfutter die Aspekte Leichtbau, hohe Belastbarkeit und eine große Futterbohrung. Im Vergleich zu herkömmlichen Drehfuttern wurde die Massenträgheit je nach Baugröße um bis zu 40 % reduziert. Das Drehfutter lässt sich deutlich schneller beschleunigen und abbremsen als herkömmliche Kraftspannfutter. Vor allem in der Großserienfertigung wirkt sich die reduzierte Masse in Form verkürzter Taktzeiten und eines reduzierten Energieverbrauchs aus.
Hohe Spannwiederholgenauigkeit
Bei hochgenauen, kreisrunden Spannungen wiederum spielen hydro-dehntechnische Lösungen ihre Vorteile in der automatisierten Beladung aus. Schlanke Hydro-Dehnspannwerkzeuge mit dem von Schunk patentierten Axialrückzug beispielsweise sind eine wirkungsvolle Lösung, um bei hoher Genauigkeit die Rüstzeiten zu minimieren und zusätzlich Kosten einzusparen. Sie zentrieren und spannen die Werkstücke innerhalb kurzer Zeit mit einer Wiederholgenauigkeit 0,003 mm pro Schnittstelle. Zusätzlich gewährleistet der Axialrückzug eine vollständige Plananlage, indem das Werkstück durch eine Membran axial an die Planfläche gezogen wird. Das verhindert selbst kleinste Taumelfehler und sorgt für eine hohe Stabilität bei der Bearbeitung. Da die Hydro-Dehntechnologie präzise zur Achsmitte zentriert, können Prozesse vollautomatisiert mit kurzen Taktzeiten ablaufen, ohne dass Messzyklen berücksichtigt werden müssen. Auf Wunsch gibt es die stets werkstückspezifisch produzierten Spannfutter oder Spanndorne mit einer zweiten Hydraulikübergabe und einem Luftanschluss, um eine Anlagekontrolle zu ermöglichen.
Speziell auf die automatisierte Beladung zugeschnitten sind die Kraftspannblöcke der Baureihe Tandem plus. Mit ihrer quadratischen Grundfläche und kompakten Abmessungen erlauben die Spanner eine dichte Anordnung, sodass immer eine größtmögliche Anzahl an Werkstücken gespannt und bearbeitet werden kann. In der Variante mit Federbetätigung eignen sich die Spanner bestens, um auf Spanntürmen und Spannpaletten vorgerüstet, in einem Werkstückspeicher deponiert und gleichzeitig zur Bearbeitung in die Maschine eingewechselt zu werden. Die optimierte Außenkontur, eine spezielle Gestaltung der Grundbacken und Abdeckleisten, minimale Spaltmaße sowie Abdeckstopfen für die Befestigungsschrauben verhindern, dass sich Schmutznester bilden oder Späne und Staub in die Spanner eindringen und sich dauerhaft festsetzen.
Rüstfreundlich und kompakt
Erfolgt die automatisierte Beladung über Palettensysteme und Spanntürme, hat es sich bewährt, speziell darauf abgestimmte mechanische Spannmittel zu nutzen. Sie bieten Vorteile in puncto Prozesssicherheit, Zugänglichkeit und Kompaktheit, aber auch bei der Bedienung am Rüstplatz. So gelten beispielsweise die manuell betätigten Kontec-KSC-Basisspanner als besonders effiziente Allrounder für die Roh- und Fertigteilbearbeitung mit automatisierten Werkstückspeichern. Sie vereinen hohe Spannkräfte, eine komfortable Bedienung und kurze Rüstzeiten. Bereits mit vergleichsweise geringem Drehmoment erzielen sie hohe Spannkräfte von bis zu 50 kN (Baugröße 160), sodass zum formschlüssigen Spannen auf eine separate Prägestation komplett verzichtet werden kann. Ein vorgespanntes Zentrumslager ohne Spindelumkehrspiel sowie extra eingepasste Schieber gewährleisten eine exzellente Wiederholgenauigkeit von ±0,015 mm. Der vollständig gekapselte Antrieb sowie ein integrierter Späneabfluss sorgen für eine besonders hohe Prozessstabilität und minimalen Verschleiß.
Die Kontec-KSM2-Mehrfachspanner wiederum haben den Vorteil, dass auf engem Raum mehrere Werkstücke nebeneinander gespannt werden können.
Schlanke Palettiersysteme für maximale Flexibilität
Einen besonders flexiblen und zugleich prozessstabilen Spannmittelwechsel ermöglichen standardisierte Palettiersysteme wie das flache Palettiermodul Vero-S NSA plus, das im Gegensatz zu anderen Spannsystemen während der Bearbeitung keinerlei Energie benötigt. Bei ihm sorgt ein innenliegendes Federpaket für eine dauerhafte und sichere Spannung, auch dann, wenn der Druck im Luftsystem plötzlich abfallen sollte. Dank patentiertem Eil- und Spannhub erreicht es Einzugskräfte bis 15.000 N und Haltekräfte über 100.000 N. Beim automatisierten Wechsel reinigt ein zwangsgeleiteter Luftstrom die Planflächen und den Kurzkegel und stellt so eine spanfreie Plananlage der Palette sicher. Zentrierringe übernehmen die referenzgenaue Positionierung, Spannschieber sorgen für eine formschlüssige, selbsthemmende Fixierung. Über eine Staudruckabfrage lassen sich sämtliche Prozessschritte zuverlässig überwachen.
Automationsmodul mit integrierter Medienübergabe
Dass auch klassische Nullpunkt-Spannmodule speziell für automatisierte Prozesse optimiert werden können, zeigt das Automationsmodul Vero-S NSE-A3 138. Für den prozesssicheren Werkstück- und Spannmittelwechsel ist das Automationsmodul mit einer leistungsfähigen Abblasfunktion ausgestattet, die die Auflagefläche beim Wechselvorgang sorgfältig reinigt. Zusätzlich verhindert ein federbetätigter Konusverschluss, dass Späne oder Schmutz in die Wechselschnittstelle eindringen. Eine enorme Einzugskraft von 8000 N bzw. 28.000 N mit aktivierter Turbofunktion sowie eine hohe Formstabilität des Modulkörpers kommen der Steifigkeit von automatisierten Schnellwechsellösungen zugute. So können auch hohe Kippmomente und Querkräfte zuverlässig aufgenommen werden. Mithilfe einer integrierten Medienübergabe können Fluide mit zulässigen Systemdrücken bis 300 bar übergeben werden, um Spannmittel anzusteuern oder Komponenten zur automatisierten Abfrage zu versorgen.
Trend zur Digitalisierung
Zusätzlich zu ihren mechanischen Qualitäten werden Spannmittel von morgen immer mehr digitale Features bieten. So ermöglicht beispielsweise das smarte Nullpunkt-Spannmodul Vero-S NSE-S3 138 eine permanente Überwachung der Einzugskraft und Spannschieberstellung. Hierfür hat Schunk Dehnmessstreifen, Messverstärker sowie induktive Analogsensoren unmittelbar in das Modul integriert. Zudem kann die Anwesenheit der Werkstücke bzw. Spannpaletten mithilfe induktiver Näherungsschalter detektiert werden. Technologisch noch einen Schritt weiter geht der Kraftspannblock Tandem KSE 100. Zusätzlich zu einer integrierten Spannweg- und Spannkraftüberwachung lassen sich bei dem intelligenten Kraftpaket sowohl die Spannkraft als auch die Position der Spannbacken individuell an das jeweilige Werkstück anpassen. bec
Detaillierte Informationen zu den Spannmitteln für die automatisierte Maschinenbeladung:
hier.pro/w6z4R
Messe Motek 2019: Halle 7, Stand 7218
Messe FMB 2019: Halle 20, Stand G35
Kontakt:
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Spann- und Greiftechnik
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