Die Pick-up-Drehmaschinen IVS-200 hat Yamazaki Mazak für vollautomatischen Betrieb und kurze Nebenzeiten ausgelegt. Der schnelle Wechsel der Werkstücke ist ein Muss: Dazu gehören die Bereitstellung und der Transport durch ein Kettenfördersystem.
Armin Breitenbücher ist Produktmanager Material- und Informationsflusstechnik bei der Bosch Rexroth AG in Stuttgart
Serienteile in mittleren bis großen Stückzahlen lassen sich mit den Vertikal Pick-up-Drehmaschinen IVS-200 bearbeiten, die die Göppinger Yamazaki Mazak GmbH in Mailand ausstellt (Halle 22, Stand B10/C03). Werkstücke können direkt mit dem Spannfutter von einem Werkstückträger oder einem Fördersystem abgegriffen werden, da sich die vertikal angeordnete Spindel mit entsprechenden Verfahrwegen in der X- und Y-Achse bewegen kann. Aufwendige Be- und Entladeeinrichtungen konnten die Entwickler daher außen vor lassen. Sie haben ihr Augenmerk nicht nur auf kurze Bearbeitungszeiten gerichtet, sondern wollten auch die Nebenzeiten verringern: beispielsweise durch hohe Beschleunigung und Verzögerung sowohl der Achsantriebe als auch der Spindel, die Drehzahlen bis 7000 min-1 erreicht, in 1,8 s von 0 auf 5000 min-1 beschleunigt und Revolverschaltzeiten von 0,17 s bietet. Eilganggeschwindigkeiten in der X-Achse von 110 m/min und eine Beschleunigung von 0,9 g waren auch eine Herausforderung für das Werkstück-Handling.
Wie die Werkstücke zugeführt werden, kann der Betreiber entscheiden und zwischen Systemen von der Schwerkraftrutsche bis zum Palettentransportsystem wählen. Da die Nebenzeiten auch von der schnellen Zuführung abhängen, bietet Mazak standardisierte Lösungen für diese Aufgabe an. Sie basieren auf dem modularen Vario-Flow-Kettentransportsystem der Bosch Rexroth AG, Lohr am Main. Es besteht aus einer Kunststoffgliederkette, geführt in einem Aluminiumprofil. Auch kritische Streckenführungen lassen sich mit Kurvenrädern, Antriebsstationen und Stoppern realisieren. Da das Transportsystem auf den Aluminiumprofil-Baukasten abgestimmt und zu den Transfersystemen des Herstellers kompatibel ist, sind selten Sonderkonstruktionen erforderlich. Für den Standardwerkstücktransport an der IVS-200-Vertikaldrehmaschine wird bearbeitetes Kunststoff-Plattenmaterial als Werkstückträger verwendet.
In Zusammenarbeit mit Bosch Rexroth entstand eine besondere Streckenführung, die auf den Beladeraum der Maschine abgestimmt ist und getrennte Bereitstellungs- und Ablagepositionen bietet. Sobald die Pick-up-Spindel ein Werkstück entnommen hat, verlässt der leere Träger den Beladeraum, wird in einer engen Kurve umgelenkt und auf einer Gegenstrecke in den Beladeraum zurückgeführt. Gleichzeitig rückt eine neue Palette mit einem Werkstück nach. So trägt das Transportsystem dazu bei, Werkstückwechselzeiten zu realisieren, die im Idealfall unter 5 s liegen.
Je nach Anforderung lassen sich die Vertikaldrehmaschinen sowohl einzeln als auch paarweise oder zu mehreren verknüpt einsetzen. Dafür bieten die Göppinger Maschinenbauer zwei Standardversionen an, die sich für den Werkstücktransport auf Paletten mit Universal-Aufnahmeflansch eignen.
Eine einzelne Maschine wird über eine in L-Form aufgebaute Strecke mit integriertem Kurvenradantrieb beschickt. Sollen zwei Maschinen zur Vor- und Rückseitenbearbeitung verknüpft werden, lässt sich die Strecke vom Beladeraum der ersten Maschine zur gegenüber liegenden Seite verlängern. So entsteht eine gerade Verbindung zur komplementär aufgebauten Rückseitenbearbeitung. Neben den standardmäßigen 90-mm-Ketten und den robusten Gleitleisten aus PVDF (Polyvinylidenfluorid) können für besonders raue Umgebungsbedingungen Ketten mit gehärtetem, rostfreiem Stahlbelag und Stahlgleitleisten verwendet werden.
Auch mehr als zwei Maschinen kann das modulare System verbinden. Dr. Wolfhart Kaestner, der zuständige Leiter der Engineering-Abteilung bei Yamazaki Mazak, betont, dass die Werkstückzuführungen an den Einsatzfall angepasst werden müssen: „Die Flexibilität des Vario-Flow-Transportsystems gibt uns die Möglichkeit, Maschinen in beliebiger Konfiguration zu verknüpfen, andere Prozesse zu integrieren oder Verbindungen in Fertigungslinien herzustellen.“ Selbst nachträglich seien Anpassungen oder Ergänzungen beispielsweise mit Werkstückspeichern, Robotern oder Identifikationssystemen leicht zu machen. Für die Anwender bringe das eine enorme Flexibilität.
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