Med en enda uppspänning slussar System 3Rs referenssystem arbetsstycket genom hela bearbetningsprocessen hos Freudenberg Anlagen- und Werkzeugtechnik GmbH. Detta ökar inte bara detaljens precision utan även den totala produktionskapaciteten.
Inför världsutställningen i Shanghai 2010 byggs nu en tunnel under Jangtse-floden.
Tunnelborrmaskinerna från Herrenknecht är utrustad med tätningar från Merkel Freudenberg Fluidtechnik. Axeltätningarna med en diameter på sex meter (!) ska stå emot enorma belastningar, då maskinernas motoreffekt på 3 500 kW utvecklar ett vridmoment på mer än 39 000 kNm. Men det handlar dock inte alltid om så stora dimensioner. Över 80 000 olika tätningar från Freudenberg fyller sin funktion i maskiner, fordon och anläggningar i alla tänkbara branscher världen över.
Pneumatisk bordschuck MacroHP – ett gränssnitt för exakta positionering av arbetsstycket.
I Laudenbach tillverkar Freudenberg bland annat formverktyg för elastomertätningar. Formverktyg som är en förutsättning för massproduktion av tätningselement med kluriga geometrier och hög precision. En viktig del vid verktygstillverkningen är referenssystemen från System 3R. Man använder två av System 3Rs referenssystem i sina verktygsmaskiner. Referenserna i bordschuckarna ger ett definierat gränssnitt, som ser till att arbetsstyckena positioneras exakt, och att bearbetningarna överensstämmer med nollpunkten. Arbetsstycket förblir på sin palett till det allra sista arbetsmomentet för att snabbt, och med bibehållen hög precision, kunna växlas mellan olika maskiner.
Macrosystemet har tre palettstorlekar – 52x52, 70x70 och Ø116 mm.
I vissa maskiner används Macro-systemet, där paletternas referenser är direkt inslipade och ligger i samma plan. Inga lösa delar som måste kontrolleras eller justeras innan man kör igång. På paletten fäster användaren önskat spännelement – magnet, skruvstycke eller rasterplatta. Andra maskiner använder det större Dynafix-systemet. Att två olika referenssystem används, beror på de olika dimensionerna hos de detaljer som ska bearbetas.
Två Fehlmann-maskiner betjänas av en WorkMaster-robot från System 3R. Det modulära hanteringskonceptet består av en växlingsenhet och flera rackmagasin som klarar kaotisk laddning. Manfred Cech, chef för verktygstillverkningen hos Freudenberg Anlagen- und Werkzeugtechnik GmbH, berättar – ”De båda maskinerna bearbetar komponenter med olika storlekar, men roboten skulle inte vara fullt sysselsatt med att bara betjäna en enda maskin. Genom att växla mellan olika gripdon kan den betjäna båda maskinerna växelvis.”
På mjukvarusidan vakar WorkShopManager över de olika bearbetningsmomenten i processkedjan. Systemet administrerar bearbetningsprogram, mätvärden för arbetsstyckets position på paletten, paletternas placering i magasinet, samt övervakar att skärverktygen är tillgängliga innan bearbetningen startas.
Hos Freudenberg betjänar en WorkMaster de båda Fehlmann-maskinerna. Resultatet blir hög produktivitet och stor flexibilitet.
Programmet WorkCenter utgör basen, och här fastställs alla data som behövs för tillverkningen. CellManager står för den automatiserade kommunikationen mellan maskinerna och roboten, och startar automatiskt nästa jobb enligt en prioriteringslista. Programmet meddelar operatören om vilka jobb som är genomförbara med avseende på de resurser som finns till förfogande, exempelvis verktyg och deras förslitningsgrad. Med CellManager Remote kan operatören övervaka cellens status från en extern dator. Slutligen ser AlarmServer till att eventuella felmeddelanden från cellen skickas iväg via e-post eller SMS.
Magasinen med arbetsstycken i väntan på nästa bearbetning. WorkMasters modulära magasin anpassas efter varje användares specifika krav.
”WorkShopManager ger ett säkert och störningsfritt förlopp under det obemannade nattskiftet”, säger Dr. Ing. Mario Kordt, teknisk chef vid verktygstillverkningen. ”Operatören förbereder skiftet dagen innan genom att bestämma vilka arbetsstycken som ska bearbetas och i vilken ordningsföljd, och laddar därefter robotmagasinet enligt denna plan.”
Utan referenssystem kan man inte tillverka elastomertätningarna med den precision som krävs. ”Slutproduktens kvalitet avgörs i allt väsentligt av kvaliteten hos pressverktyget, menar Manfred Cech. ”Avgörande är, att arbetsstycket spänns fast på paletten en enda gång, och så förblir ända fram till sista bearbetningsmomentet. Vi uppnår en systemnoggrannhet på 3 µm i hela processen, något man aldrig skulle kunna uppnå med upprepad omriggning av arbetsstycket. Dessutom finns alltid risken att ömtåliga detaljer skadas vid omriggningen.”
Referenssystemen ger användaren klara fördelar när det gäller effektivt nyttjande av maskinerna. Man kan utan vidare avbryta ett pågående arbetsmoment för att exempelvis ta ut ett verktyg ur produktionen för reparation.
Ett referenssystem tillåter att arbetsstycken med sina fixturer mäts upp i en mätmaskin – till och med mellan två bearbetningoperationer – utan att man gör avkall på den nödvändiga systemnoggrannheten.
”Förinställning kan ske utanför maskinen, vilket minskar riggtiderna märkbart och optimerar produktiviteten. Därtill kan operatören använda den intjänade tiden till att förbereda de obemannade skiften”, förklarar Manfred Cech. För Freudenberg är det ytterligare ett plus att System 3R levererar allt som behövs, från bordschuckar och paletter till kompletta robotsystem samt mjukvaran.
”För den höga tillverkningsprecision vi jobbar med är det viktigt att mekanik, mjukvara och maskinstyrning är perfekt anpassade till varandra”, betonar Mario Kordt. ”Det uppnås naturligtvis enklast om vi hämtar den största delen av komponenterna från en enda tillverkare. Precisionen och flexibilitet genom hela processkedjan är dock huvudargumenten till att vi använder referenssystem från System 3R.”
”Inom en snar framtid kommer vi att bygga upp en anläggning för laserbearbetning”, berättar Manfred Cech. ”Denna bygger på en femaxlig fräsmaskin med svängbart bord. Här kommer vi att använda det Dynafix-system vi redan har för att uppnå en repeternoggrannhet på omkring 2µm.”
Mario Kordt håller med – ”Vi behöver inte köpa ett eget paletteringssystem för varje nyanskaffad maskin, utan kan genomgående fortsätta att använda vår befintliga utrustning. System 3R är vår standard – våra medarbetare är väl förtrogna med referenssystemet och vi har utomordentligt goda erfarenheter av det.”
Utskriftsvänlig version
Relaterade länkar:
Precisionsbearbetning i korthet
Macro
Automatisering i korthet
WorkMaster
WorkShopManager