Störungsfreies, wartungsarmes Fertigen mit extrem kurzen Rüstzeiten sind Voraussetzung für einen mannlosen Automatisierungsablauf. Das Spannmittel bringt Werkstück und Bearbeitung zusammen. Prozesssicherheit gelingt nur, wenn die Spanntechnik spänesicher arbeitet, wenig Schmutz in die Maschine einbringt und kompatibel mit Kühl-/ Schmiermittelsystemen ist. Spanntechnik muss bei all diesen Anforderungen auch einfach und schnell zu rüsten sein – ohne Einbußen an Präzision und Wiederholgenauigkeit. Steht der manuelle Prozess, lässt sich eine Automation in verschiedenen Ausbaustufen umsetzen.
Automatischer Spannkopfwechsel
Für die Fertigung von Werkstücken mit unterschiedlichen Spanndurchmessern, Spannprofilen und Einfuttertiefen ist der automatisierte Spannelementwechsel eine besonders praktikable Möglichkeit. Spannelemente (beispielsweise Spannköpfe) lassen sich per Roboter, Portal oder direkt über die Maschinenspindel mit und ohne Werkstückanschlag automatisch wechseln. Der Robotergreifer mit einer pneumatischen Wechselvorrichtung entnimmt dem Rüstmagazin den Spannkopf inklusive Werkstückanschlag und rüstet so in Sekunden das Spannfutter mit dem entsprechenden Spannkopf mit Durchmesser, Spannprofil und Anschlagvariante passend zu Bearbeitung und Werkstück. Das Werkstück wird anschließend eingespannt und die Bearbeitung gestartet.
Komplette Spannmittel ruckzuck getauscht
Einen höheren Automationsgrad auch bei kleinen Losgrößen gestatten Schnellwechselsysteme, etwa das centroteX AC von Hainbuch, für Außen- und Innenspannung. Damit lässt sich der mannlose Wechsel eines gesamten Spannmittels, also von Spannfutter oder Spanndorn mit jeweils passenden Spannelementen, umsetzen. Der Roboter oder das Portal positioniert das Spannmittel an der centroteX AC-Schnittstelle auf der Maschinenspindel. Das Schnellwechselsystem verriegelt über eine Bajonettmechanik, die mittels mechanischem Aktuator betätigt wird. Das integrierte Reinhaltekonzept sichert durch Blas- und Spülvorgänge den prozesssicheren Ablauf des Wechselvorgangs. Mehrere Luftanlagekontrollen prüfen zudem den Wechselvorgang und geben dies an die Maschinensteuerung weiter. Die Prozesssicherheit bleibt mit identischen Rundlauf- und Fertigungsgenauigkeiten der eingesetzten Spannmittel erhalten. Die Schnellwechselsysteme verfügen dazu über eine Wechselwiederholgenauigkeit kleiner als 0,003mm – der Schritt des Neuausrichtens entfällt.
24/7 produzieren
Auch eine komplett autonome Fertigung funktioniert nur mit dem passenden Spannprozess. Mit der Firma WTO Werkzeug-Einrichtungen mit Sitz in Ohlsbach bei Offenburg entwickelte Hainbuch einen wegweisenden automatisierten Fertigungsprozess, bei dem sich die Maschinen gänzlich autonom umrüsten. Die Mitarbeiter stellen lediglich die Spannmittel und die zu bearbeitenden Rohteile bereit. Mehrere Maschinen fertigen so parallel und völlig autark: Sie lassen sich gleichzeitig bedienen und laufen ganze Schichten eigenständig. Für die Außenspannung wechseln Roboter 18 Spann-Sets – bestehend aus Spannkopf mit Anschlag – automatisiert ins Futter auf der Maschine ein.