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Retrofit

Greifsysteme und Spanntechnik mit Retrofit

| Redakteur: Katharina Juschkat

Um die Anlagen auf dem neusten Stand zu halten und dennoch Ausfallzeiten gering zu halten und Investitionen zu sparen, ist Retrofit eine beliebte Methode. Schunk bietet dafür einige Möglichkeiten für Greifsysteme und Spanntechnik.

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Das Prinzip der Direktspannung mit Vero-S gewinnt wie hier beim Retrofit im Maschinenbau zunehmend an Bedeutung.
Das Prinzip der Direktspannung mit Vero-S gewinnt wie hier beim Retrofit im Maschinenbau zunehmend an Bedeutung.
(Bild: Schunk)

In Zeiten der Digitalisierung erlebt Retrofit einen grundlegenden Wandel. Kaum ein Betrieb kann es sich heute noch leisten, Anlagen so lange zu nutzen, bis sich Ausfälle und Reparaturen häufen, Qualitäten nicht mehr stabil zu halten sind und letztlich reagiert werden muss. Viele Unternehmen nutzen stattdessen Instrumente des Total Productive Managements, um Verluste und Verschwendung jeglicher Art zu vermeiden und die Anlagenverfügbarkeit zu erhöhen.

Vor allem das Retrofit hat in diesem Zusammenhang spürbar an Bedeutung gewonnen, denn im Gegensatz zu Neuinvestitionen punktet es mit geringeren Investitionen, kurzen Ausfallzeiten, einem gleichbleibenden Raumbedarf und geringem Schulungsaufwand. Hauptziele sind neben der Einhaltung gesetzlicher Vorgaben vor allem die Steigerung der Produktivität und Prozessstabilität sowie eine Minimierung der Rüstzeiten und Kosten, beispielsweise von Energie, Werkzeugen oder ungeplanten Maschinenausfällen. Gerade das Equipment bietet Ansatzpunkte für ein wirkungsvolles Retrofit, denn unter Kosten-Nutzen-Aspekten rangieren moderne Greifsysteme und Spannmittel bei der Modernisierung von Maschinen und Anlagen ganz an der Spitze.

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Bestehende Werkzeugmaschinen erneuern

Für wirkungsvolle Upgrades bestehender Werkzeugmaschinen kombiniert Schunk das fortschrittliche Nullpunktspannsystem Schunk Vero-S mit vielen anderer Spannmittel zu einem stattlichen Baukastensystem für die hocheffiziente Werkstückspannung. Über 1.000 Kombinationsmöglichkeiten umfasst das Programm. Es reicht von hocheffektiven Modulerhöhungen für die Werkstückdirektspannung über mehrseitige Spanntürme, pneumatische und hydraulische Spannblöcke bis hin zu Magnetspannlösungen sowie Modulen für die Drehbearbeitung.

Das Systemprogramm deckt viele Anwendungen ab. So erzielen Anwender aus dem Maschinenbau bei der Einzelteil- und Kleinserienfertigung mithilfe des Baukastenprogramms Rüstzeitreduzierungen von durchschnittlich 60 bis 80 Prozent, berichtet Schunk. Auch beim Erodieren profitieren Anwender dank hermetischer Abdichtung der Spannmodule von Rüstzeitersparnissen auf nachgerüsteten Maschinen.

Speziell für den Werkzeug- und Formenbau bietet Schunk seit kurzem ein Systemprogramm für die Werkstückdirektspannung an, das sich zur Nachrüstung auf T-Nutenplatten, Rasterplatten und Vero-S Spannstationen eignet. Mithilfe von Schunk WDB Basis-, WDS Stapel- und WDN Direktspannmodulen (Ø 99 mm), die flexibel zu Spannsäulen in unterschiedlichen Höhen kombiniert werden können, lassen sich Formplatten, Freiformteile und andere Werkstücke in Sekundenschnelle direkt spannen. So ist eine 5-Seitenbearbeitung mit optimaler Zugänglichkeit möglich.

Beschleunigter Backenwechsel bei Drehfuttern

Im Bereich der Drehtechnik haben sich seit langem Drehfutter mit Backenschnellwechselsystem im Retrofit bewährt, beispielsweise das Handspannfutter Rota-S plus 2.0 von Schunk. Mit dem nachrüstbaren Backenschnellwechselsystem Pronto hat Schunk den Effekt des hocheffzienten Backenschnellwechsel unmittelbar auf die Spannbacken übertragen. Das System lässt sich auf allen 3-Backenfuttern der Baugrößen 200, 250/260 und 315 sowie auf diversen 2-, 4- und 6-Backenfuttern nachrüsten. Es senkt die reine Rüstzeit für einen kompletten Backensatz auf 15 Sekunden – laut Hersteller rund 95 % weniger als bei herkömmlichen geschraubten Lösungen.

Anwender berichten auf konventionellen Drehfuttern in der Weichbearbeitung bei rund sechs Rüstvorgängen pro Schicht von einer Stunde Rüstzeitersparnis pro Tag. Pronto Trägerbacken gibt es in zwei Varianten: Zum einen spitzverzahnt (1/16’’ x 90° oder 1,5 mm x 60°) als Rüstzeitkiller für konventionelle Drehfutter, zum anderen gerade verzahnt, um die Möglichkeiten des Systems auch auf modernen Schnellwechselfuttern zu realisieren. Die Trägerbacken lassen sich mit unterschiedlichsten Schnellwechseleinsätzen, wie etwa weichen Backen, Krallenbacken oder Prismenbacken, kombinieren.

Mit dem Pronto Konfigurator, der kostenlos erhältlich ist, werden die Auswahl und Positionierung der Trägerbacken und Wechseleinsätze zum Kinderspiel. Nach Eingabe des Futtertyps und des Werkstückdurchmessers ermittelt das Tool auf Knopfdruck die erforderlichen Wechseleinsätze und die korrekte Position der Trägerbacken.

Effizientes Upgrade bei Werkzeughaltern

Mit dem Hochleistungs-Hydro-Dehnspannfutter Tendo E compact ist es möglich, viele Bearbeitungen kostengünstig mit einem Hydro-Dehnspannfutter auszuführen. Trocken gespannt überzeugt die Aufnahme bei Ø 20 mm mit Drehmomenten bis 900 Nm. Bei Ø 32 mm sogar bis 2.000 Nm, 60 Prozent mehr als konventionelle Hydro-Dehnspannfutter. Zugleich verfügt es über eine dauerhaft präzise Rundlaufgenauigkeit < 0,003 mm bei einer Ausspannlänge von 2,5 x D und einer Wuchtgüte bei HSK-Aufnahmen von G 2.5 bei 25.000 min-1. Damit eignet es sich sowohl fürs Schlichten und Schruppen als auch fürs Bohren, Gewinden und Reiben. Hinzu kommt ein schneller Werkzeugwechsel mit dem Sechskantschlüssel.

Eine systematisch angelegte Studie des WBK Institut für Produktionstechnik am Karlsruher Institut für Technologie (KIT), in der das Verhalten unterschiedlicher Werkzeugaufnahmen beim Fräsen von Voll- und Halbnuten untersucht wurde, hat im Jahr 2015 gezeigt, dass das Schunk Hochleistungs-Hydro-Dehnspannfutter Tendo E compact bis zu 300 % längere Werkzeugstandzeiten ermöglicht als anderen Spannsystemen. Bei identischer Zerspanleistung lassen sich also bis zu zwei Drittel der Werkzeuge einsparen.

Mechatronisierung von Greifsystemen

In der Automation bahnt vor allem der Erfolg mechatronischer Greifsystemkomponenten neue Wege im Retrofit. Spätestens seitdem für den Einsatz mechatronischer Greifer, Linearachsen und Greif-Schwenkmodule kaum noch mechatronisches Know-how erforderlich ist, werden in die Jahre gekommene pneumatische Komponenten immer häufiger eins zu eins durch verschleißarme und energieeffiziente mechatronische Komponenten ersetzt.

Ein großer Vorteil ist die hohe Flexibilität: Position, Hub, Geschwindigkeit, Beschleunigung und Kraft bzw. Drehmoment können individuell geregelt werden. Damit ist es möglich, mechatronisch ausgerüstete Anlagen innerhalb kurzer Zeit auf neue Teilespektren anzupassen. So wächst zum einen die Flexibilität innerhalb von Handhabungs- und Montageprozessen, zum anderen entstehen erhebliche Spielräume bei der Einführung neuer Produkte, Baugrößen oder Ausstattungsvarianten. Gerade unter dem Aspekt der wachsenden Variantenvielfalt erschließen mechatronikbasierte Retrofits jede Menge neue Potenziale.

Hinzu kommt, dass elektrisch angetriebene Greifsystemkomponenten bei Anwendungen mit hohen Zyklenzahlen und vielen Greifvorgängen meist energie- und damit kosteneffizienter arbeiten als ihre pneumatischen Pendants. Sie reduzieren die Verbrauchskosten und wirken sich positiv auf die CO2-Bilanz aus. Selbst wenn die Anfangsinvestitionen für mechatronische Module noch über denen pneumatischer Komponenten liegen, hat sich die Amortisationszeit aufgrund der rückläufigen Einstandspreise und der Einsparungen bei den Betriebskosten mittlerweile deutlich verringert. Auch in puncto Leistung brauchen die smarten Module den Vergleich mit pneumatischen Lösungen nicht mehr zu scheuen.

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