Werkstück-Spanntechnik

Vollautomatisch in der 3. Schicht

100 % Fertigungstiefe für Tausende lebender Teile – ein neues Produktionskonzept auf Basis eines Flexiblen Fertigungszentrums sowie der Systemfähigkeit und flexiblen Nutzung der Gressel-Werkstück-Spanntechnik führte den Maschinenbauer Illig in neue Dimensionen der rationellen und wirtschaftlichen Teilefertigung.

Zwei parallel angeordnete 5-Achsen-Kraftspanner Grepos 5X mit verlängerten Grundkörpern sowie verlängerten Zugstangen, auf eine Palette aufgebaut als Sonder-Spanneinheit zum Spannen großer Aluminiumplatten.

Geht es in der industriellen Kunststoffverarbeitung um Thermoformen, fällt sofort der Name Illig Maschinenbau. Denn beim Thermoformen, und hier vor allem auch in der Verpackungstechnik, gehört das Unternehmen aus Heilbronn zu den weltweit führenden Herstellern. Mit den Maschinen und Werkzeugen sowie Peripherie-Einrichtungen verarbeiten Kunden in 80 Ländern der Erde thermoplastische Kunststoffe und stellen daraus anspruchsvolle bis hochpräzise Formteile her. Als weitere elementare Bausteine für den Unternehmenserfolg sind die Produktion mit sehr hohem Eigenfertigungsgrad und die kompromisslose Qualität sowie ein leistungsfähiger Service anzuführen; wobei dem Bereich Fertigung eine entscheidende Rolle zukommt. Deren Leiter Volker Marquardt erklärt: „Zwar sind die Grundmaschinen und viele Peripherie-Komponenten weitgehend standardisiert, jedoch handelt es sich fast bei jedem Auftrag um eine kundenspezifisch angepasste Lösung, die in kürzester Frist realisiert werden muss. Folglich stehen bei uns die kleinteilige Fertigung ab Stückzahl und in der Regel Chargen bis maximal 20 Stück im Vordergrund.“ Das Teilespektrum gehe von Bauteilen mit wenigen Millimetern bis hin zu Abmessungen mit 8.000 mm Länge und einem Gewicht bis fünf Tonnen. „Wir arbeiten hoch flexibel und bedarfsorientiert im 2-Schicht-Betrieb und sind dabei, mit Hilfe neuester Techniken eine dritte mannlose Schicht weiter auszubauen.“

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Wo früher in mehrstufiger Dreh-/Fräsbearbeitung ein kubisches Frästeil entstand, sorgt jetzt ein 5-Achsen-Kraftspanner Grepos 5X mit Sonder-Wechselbacken zum Spannen von Rundmaterial für einen effizienten Arbeitsprozess.

Derzeit besteht die mechanische Fertigung aus vier Zerspanungseinheiten, in denen auf modernen Anlagen hauptsächlich kombinierte Dreh-/Fräsbearbeitungen, Rundschleifen sowie mehrachsige Fräsoperationen durchgeführt werden. Zusätzlich stehen der Fertigung noch moderne Blechbearbeitungsmaschinen und eine Lackiererei zur Verfügung. Der Trend hin zu funktionsintegrierten Bauteilen führt auch bei Illig zur verstärkten Verlagerung der Werkstücke in Richtung Frästeile, weshalb sich dort einerseits Kapazitätsprobleme ergaben und andererseits Ersatzbeschaffungen anstanden. Um nun die über die Jahre gewachsene Vielfalt an Maschinen und Steuerungen sowie an Spannmitteln und Sonderspannmitteln für die Zukunft in den Griff zu bekommen, entschlossen sich Volker Marquardt und Matthias Senghaas, Meister Fertigungseinheit 3, Nägel mit Köpfen zu machen und nach einer durchgängigen Systemlösung zu suchen. Diese schloss folgerichtig das Maschinenkonzept mit Werkstückmagazin zur automatischen Beschickung sowie hauptzeitparallelen Rüstung und damit auch zwingend die Werkstück-Spanntechnik mit ein. „Wir haben intensiv an der Systemfähigkeit getüftelt“, erzählt Matthias Senghaas. „Und das hat sich gelohnt. Denn anstatt zunächst zwei geplanten mit Werkstückmagazin gekoppelten CNC-5-Achsen-Bearbeitungszentren haben wir letztlich nur ein mit größerem Werkstückmagazin verbundenes CNC-BAZ beschaffen müssen. Nämlich deshalb, weil in Verbindung mit der hochentwickelten und vor allem absolut systemfähigen Werkstück-Spanntechnik von Gressel eine weitreichende Einsatz-, Nutzungs- und Rüstungs-Flexibilität erreicht werden konnte.“

Um auf der sicheren Seite zu sein, wurden die Maschinenbediener der 20 Mann starken Fräsabteilung von Anfang an voll in die Entscheidungsfindung einbezogen, in dem zum Beispiel ein und dasselbe Team, bestehend aus Programmierer, Bediener und Meister, mit allen Liefer-Aspiranten umfangreiche Funktions- und Frästest durchführten, um gesicherte Erkenntnisse zu erhalten.

„Wir haben hier 32 Paletten mit 630 x 630 mm im System“, erklärt der zuständige Gressel-Vertriebstechniker Deutschland Süd, Frank Scheurer, zu den besonderen „sportlichen“ Herausforderungen bei diesem Langzeit-Projekt. „Auf diese gilt es Kleinteile einzeln oder mehrfach zu spannen, und natürlich auch vergleichsweise große, schwere Werkstücke bis max. 550 kg Paletten-Gesamtgewicht. Die klare Vorgabe lautete, Spannvorrichtungen in 5 bis 6 Minuten hauptzeitparallel umrüsten zu können, weil die kürzesten Bearbeitungslaufzeiten 6 Minuten betragen, die längsten dagegen schon mal das 15-Fache.“ Die Fräsversuche wurden sämtlich an wiederkehrenden Werkstücken vorgenommen, wobei sich schnell zeigte, dass gegenüber früher ein deutlich einfacheres, sicheres und schnelles Handling sowie vor allem eine stark verbesserte Bearbeitungs-Zugänglichkeit, gegenüber den von Wettbewerbern offerierten und den früher verwendeten Standard- und Sonderspannmitteln, gegeben war.

Im Einsatz bei Illig sind unter anderem folgende Standard-Komponenten aus dem Hause Gressel: Adapterplatten, Zugstangen-Verlängerungen, Standardbacken und Grip-Backen.

Der Testphase gegen Ende 2013 folgte eine kontinuierliche Aus- und Aufrüstungsphase, die alle paar Monate weitere Lieferungen sowohl an Grundsystemen als auch an Spannbacken und Zubehör mit sich brachte. Fokussiert auf die drei Grundspannsysteme Doppel-, Einfach- und Zentrischspanner Duogrip, 5-Achsen-Kraftspanner Grepos 5X und 4-fach-Aufspannturm (ausgerüstet mit Doppelspannern duogrip), lieferte Gressel zu allen Spannsystemen jeweils drei verschiedene Systembacken (3er-Grip, Standard 5er-Grip und 8er-Grip), um auf allen Spannsystemen sowohl die Roh- als auch die Fertigteil-Bearbeitung vornehmen zu können und dafür nur die Backen umrüsten zu müssen. Inklusive der erwähnten Aufspanntürme sind heute 32 + 4, also insgesamt 36 Paletten-Ausrüstungen aufgebaut, sodass die Flexible Fertigungszelle aus dem Magazin heraus vollautomatisch in der 3. Schicht arbeiten kann. ee

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