Einpresssystem-Umrüstung in 60 Sekunden! Wie der niederländische Sondermaschinenhersteller Integron mit der cleveren Kombination aus TOX -Kraftpaket-Antriebszylinder, Proportionalventiltechnik und RFID-Chip für mehr Flexibilität und Effizienz beim Einpressen von Muttern in Automotive-Baugruppen sorgt Ein vergleichsweise kleines Land und keinerlei Rohstoffe, aber ein hohes Maß an Kreativität und Flexibilität sowie gut ausgebildete Fachkräfte, das sind die Voraussetzungen, unter denen sich die niederländische Fertigungsindustrie im globalen Wettbewerb behaupten muss. Den Stichworten Kreativität (in dem Fall für produktionstechnische Lösungen) sowie Flexibilität (vorausschauendes Agieren oder schnelle Reaktion auf Kundenbedürfnisse) kommt hier eine besondere Bedeutung zu, weil sich zum Beispiel die niederländischen Automotive-Zulieferer weltweiter Konkurrenz ausgesetzt sehen und alle Register ziehen müssen, um im Geschäft zu bleiben. Gleich mehrfache, wirkungsvolle Hilfe gibt hierbei die Unternehmensgruppe Integron, die mit vier Gesellschaften im Maschinenbau, in der Antriebstechnik, im Sondermaschinenbau und in der Meerestechnik tätig ist. Speziell der Sondermaschinenbau konzentriert sich dabei auf die Entwicklung, Konstruktion, Herstellung und den Service von angepassten Lösungen für die niederländische Fertigungsindustrie. Dirk Woudstra, Leiter Sondermaschinenbau, führt dazu aus: Unser Know-how ist die Entwicklung und Realisierung kundenspezifischer Lösungen. Ob Großserienproduktion oder Varianten-Fertigung in kleineren bis mittleren Stückzahlen, wir bauen dafür die Anlagen, Sondermaschinen und Vorrichtungen mit pragmatisch orientiertem Automatisierungsgrad. Ein großes Kundensegment stellt die niederländische Automobilindustrie dar und hier liefern wir sowohl hochautomatisierte Produktionssysteme als auch teilautomatisierte, flexible Stand-alone-Maschinen, die sich durch multifunktionale Nutzung und schnelle Umrüstung auszeichnen. Aus Druckluft wird Presskraft Ein sehr gutes Beispiel dafür ist eine vor kurzem realisierte flexible Mutterneinpressmaschine für einen Automotive-Zulieferer, der u. a. Ölkühler fertigt. Für diesen Kunden wurden schon mehrere Einzweck- Einpressmaschinen gebaut, abgestimmt auf jeweils einen Typ Ölkühler. Doch nun äußerte der Kunde den Wunsch nach einer multifunktionalen Einpressmaschine, um unterschiedliche Ölkühlertypen z. B. in kleineren Stückzahlen oder bei Anlaufserien flexibel und schnell bearbeiten zu können. Im Klartext heißt das, es werden pro Kühlertyp nur jeweils ein paar Hundert Stück benötigt, und dann erfolgt bereits die Umrüstung auf den nächsten Typ, wobei die Umrüstung nur möglichst wenig Zeit beanspruchen sollte. Umrüsten wiederum heißt, dass je nach Kühlertyp die in der Einpressmaschine montierte Presseinheit für eine bis vier Einpressmuttern auf die erforderliche Presskraft eingerichtet werden muss. Dirk Woudstra äußerte sich dazu wie folgt: Wir arbeiten schon lange erfolgreich mit den pneumohydraulischen Antriebszylindern TOX - Kraftpaket. Diese Technik wollten wir beibehalten, weil wir hier auf der
Basis von Druckluft in einem geschlossenen Ölkreislauf-Zylindersystem die benötigte Presskraft erzeugen. Es ist kein Hydraulikaggregat erforderlich und durch den im Zustell-/Rückhub-Betrieb rein pneumatischen Kolbenvortrieb sind schnelle Hubbewegungen möglich. Der kleine, zudem einstellbare sowie in Hub und Presskraft exakt reproduzierbare Krafthub setzt erst beim Auftreffen auf die zu fügenden Bauteile ein und nimmt somit ebenfalls wenig Zeit in Anspruch. Dadurch ergeben sich im Vergleich zu vielen Presskraftantrieben herkömmlicher Art in Summe sehr kurze Arbeitszyklen. Das pneumohydraulische TOX -Kraftpaket ist somit eine effiziente, saubere, energiesparende und umweltfreundliche Komplettlösung, die sich auch einfach steuern lässt. Präzisions-Presskraft gepaart mit Intelligenz Da es wie erwähnt um kleinere Serien geht, wird die Einpressmaschine manuell aktiviert. Der hier gewählte 200 mm lange Zustell-/Rückhub bietet den Vorteil, dass der Bediener genügend Freiraum hat, um die sperrigen Aluminium-Ölkühlerbauteile ungehindert in die Aufnahmen einlegen bzw. nach dem Einpressen von einer bis max. vier Setzmuttern wieder entnehmen zu können. Der TOX -Kraftpaket-Antriebszylinder erzeugt eine Presskraft von max. 100 kn. Je nach Anzahl und Typ der Setzmuttern und Ölkühlerausführung werden aber nur zwischen 30 bis 40 kn benötigt. Ein Drucksensor in der Aufnahme des Bauteils erkennt, ob der eingestellte Enddruck erreicht wurde. Ist dies nicht der Fall, wird auf dem Bildschirm ein Fehlercode angezeigt und die Einpressstation öffnet sich erst dann, wenn der Bediener den Fehler quittiert hat. Der Clou an der Einpress- Komplettlösung für unterschiedliche Ölkühlertypen ist der zum jeweiligen Produkttyp gehörende RFID-Chip, der ein auf die benötigte Presskraft bezogenes Signal an eine SPS gibt. Diese wiederum aktiviert dann ein elektronisches Proportionalventil und signalisiert dem TOX -Kraftpaket, mit welcher Druckkraft es die Setzmutter(n) einzupressen hat. Die sich selbst aktivierende Presskraft-Einstellung dauert nur etwa 60 Sekunden und das Proportionalventil schaltet dann in Sekunden-Bruchteilen, so dass der Bediener nicht einzugreifen braucht. Im RFID-Chip sind alle relevanten Daten und Parameter zum Einpressvorgang hinterlegt und werden nach dem Einpressen mit den per erwähntem Drucksensor ermittelten Prozessdaten abgeglichen. Folglich werden immer alle Setzmuttern mit der dafür vorgesehenen Presskraft eingepresst. Zusätzlich sind in den Werkstückaufnahmen der Einpressmaschine mehrere Sensoren und Laserdetektoren angebracht, welche die korrekte Position und das Vorhandensein der Setzmuttern sowie die Lagerichtigkeit des Werkstücks überprüfen und dem Bediener visuell aufzeigen, ob alles seine Ordnung hat. Wenn nicht, signalisiert eine rote Lampe Korrektur- oder Austauschbedarf, die Sicherheitsluke lässt sich nicht schließen und die 2- Hand-Steuerung nicht aktivieren. Resümee Abschließend meint Praktiker Dirk Woudstra: Diese Lösung ist einfach optimal, weil für den Kunden eine maximale Anwendungs- und Nutzungs-
Flexibilität sowie beste Qualität hinsichtlich Teilelieferung gegeben ist. Wir haben TOX PRESSOTECHNIK von Anfang an in das Projekt einbezogen und stellten die Maschinen-Spezifikationen zur Verfügung. Die Ingenieure von TOX PRESSOTECHNIK haben dann Lösungsvorschläge ausgearbeitet und die entsprechenden Antriebszylinder vom Typ TOX - Kraftpaket vorgeschlagen. Wir erhielten eine Komplettlösung zum Einbauen und diese funktioniert in der täglichen Praxis so gut, dass der Kunde bereits eine weitere flexible und multifunktionale einsetzbare Einpressmaschine in Auftrag gegeben hat. Statt auf eine ganze Reihe an Montagepressen für jeden Ölkühlertyp setzt der Kunde jetzt auf diese flexiblen Einpressmaschinen. Er kann damit innerhalb von einer Minute auf jeden beliebigen Ölkühlertyp umrüsten, ist zudem produktiver, spart außerdem noch eine Menge Platz, und stärkt insgesamt seine Wettbewerbsfähigkeit. Bildbeschreibungen: Bild 1 zeigt die Gesamtansicht einer multifunktionalen Einpressmaschine für den flexiblen Einsatz zum Setzen von einer bis vier Einpressmuttern an Ölkühlersystemen Bild 2 zeigt die Werkstückaufnahme und das Einlegen des Bauteils mit dem RFID-Chip Bild 3 zeigt eine Detailansicht des Werkzeugs und die Position des Antriebszylinders TOX -Kraftpaket mit 100 kn Presskraft Bild 4 zeigt den Aufbau des TOX -Kraftpaketes Ansprechpartner für Rückfragen: TOX PRESSOTECHNIK GmbH & Co. KG Frau Stefanie Reich Telefon: +49 751/50 07-0 Wissensmanagement Fax: +49 751/5 23 91 Riedstraße 4 E-Mail: info@tox-de.com D-88250 Weingarten www.tox-de.com Juni 2014
Bild 1 zeigt die Gesamtansicht einer multifunktionalen Einpressmaschine für den flexiblen Einsatz zum Setzen von einer bis vier Einpressmuttern an Ölkühlersystemen Bild 2 zeigt die Werkstückaufnahme und das Einlegen des Bauteils mit dem RFID-Chip Bild 3 zeigt eine Detailansicht des Werkzeugs und die Position des Antriebszylinders TOX -Kraftpaket mit 100 kn Presskraft
Bild 4 zeigt den Aufbau des TOX -Kraftpaketes