Stangenlademagazin

Produktivitätssteigerung beim Laden

| Redakteur: Anne Richter

Kanal Querschnitt: Im Zentrum der Neuentwicklung steht eine optimierte Stangenführung, die letztendlich zu einer höheren Produktivität beiträgt.
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Kanal Querschnitt: Im Zentrum der Neuentwicklung steht eine optimierte Stangenführung, die letztendlich zu einer höheren Produktivität beiträgt. (Bild: Index)

Das komplett neu entwickelte Stangenlademagazin MBL40-6 ist ideal auf die Index-CNC-Hochleistungsmaschinen für das mehrspindlige Drehen abgestimmt. Es bietet u. a. kurze Ladezeiten, eine schwingungsarme Stangenführung und einen grossen nutzbaren Drehzahlbereich.

Die Index-Werke haben für ihr weitreichendes Drehmaschinensortiment verschiedene Stangenlademagazine im Programm. Was bisher fehlte, war ein eigener Lader für die Index-CNC-Mehrspindeldrehautomaten. Seit der Messe AMB 2016 in Stuttgart schliesst das Stangenlademagazin MBL40-6 diese Lücke, so dass jeder Kunde Maschine und Lader von Index aus einer Hand beziehen kann. Im Zentrum der Neuentwicklung steht eine optimierte Stangenführung, die letztendlich zu einer höheren Produktivität des Gesamtpakets beiträgt. Durch den Stangenvorschub auf Basis eines Schiebers mit Innenspannzange können die Führungskanäle eng und individuell an den Durchmesser des Stangenmaterials angepasst werden. Zudem werden sie ölgeflutet. Durch die Rotation der Stange entsteht eine hydrodynamische Lagerwirkung, welche die Stange im Zentrum des jeweiligen Kanals hält. So entsteht eine schwingungsarme Führung, die sich nachhaltig positiv auf das Drehergebnis der Werkstücke und auch auf die damit verbundene Drehmaschine auswirkt. Dies gilt insbesondere für die Oberflächenqualität und die Toleranzen der zu fertigenden Werkstücke. Zudem macht sich die exakte Führung in höherer Dynamik bemerkbar, was im Endeffekt zu geringeren Stückzeiten beiträgt.

Durch seinen modularen Aufbau lässt sich der Grundlader mit einer Flächen- oder Bündelladeeinheit versehen. Die Flächenbeladeeinheit verfügt über eine Beladefläche von 700 mm. In der Förderkette können weitere 4 Stangen bevorratet werden. Die Bündelbeladeeinheit kann ein Stangenbündel mit 300 mm Durchmesser bzw. maximal 2000 kg aufnehmen. Angebohrte Stangen finden in einer weiteren Pufferfläche Platz. Die Anzahl reicht für mindestens eine komplette Trommelbeladung aus.

Im Fokus: eine stabile Stangenführung

Das Konzept des neuen Index-Stangenlademagazins MBL40-6 ist auf einen Schieber mit Innenspannzange ausgelegt, die das angebohrte Stangenmaterial spannt. Die Materialstange kann beliebig nach vorne in den Arbeitsraum der Maschine und das Reststück am Ende der Bearbeitung wieder zurück zur Entsorgungsstation verfahren werden. Im Gegensatz zu anderen bisher üblichen Systemen mit Schiebern und Aussenspannzange entfallen hier die Störkonturen über den Stangendurchmesser hinaus, die für ein deutlich grösseres Spiel im Führungskanal verantwortlich waren. Beim von Index gewählten System genügt für den Innendurchmesser des Führungskanals eine Zugabe von 1mm zum Stangendurchmesser. Das sorgt für hohe Stabilität und geringe Schwingungsneigung. Zudem entsteht durch die Ölflutung der Kanäle und die Rotationsbewegung der Stange eine hydrodynamische Führung von hoher Laufruhe. Sie ermöglicht beim MBL40-6 eine Stangendrehzahl von bis zu 7000 U/min. Die entstehenden Flüssigkeitspolster zwischen Stangenmaterial und Kanalwand – die aus einem Gleitlagerwerkstoff hergestellt sind – erlauben selbst bei Mehrkantmaterial hohe Drehzahlen.

Hauptzeitparalleles Anbohren der Stangen

Voraussetzung für den Einsatz dieses Führungsprinzips: Die Materialstangen müssen vor dem Einlegen in die Kanäle angebohrt werden. Dazu integrierten die Index-Konstrukteure unmittelbar hinter der Bündel- oder Flächenladestation eine Anbohreinrichtung. Aus dem Vorratsspeicher werden die einzelnen Stangen dabei über ein Gurtsystem bzw. eine Förderkette heraustransportiert und vereinzelt. An einer Stoppstelle wird die Stange ausgehoben und durch einen Greifer fixiert. Eine Spannzange fährt über die Stange, spannt diese und verfährt dann in Richtung des rotierenden Bohrers. Ein Öl-/Luftgemisch sorgt für die entsprechende Schmierung beim Bohrvorgang. Anschliessend wird die Stange auf umgekehrtem Weg wieder zurück auf das Band gelegt, durch das sie in die anschliessende Pufferfläche befördert wird. Dort werden stets genügend angebohrte Stangen bevorratet, um alle Spindellagen versorgen zu können. Da der Bohrvorgang hauptzeitparallel zur Drehbearbeitung des Mehrspindlers stattfindet, gewinnt der Anwender gegenüber ähnlichen Lademagazinen, die ihre Stangen erst nach Anforderung bohren und bereitstellen, wertvolle Bearbeitungszeit.

Platzsparendes Beladen der Kanäle

Sobald die Maschine eine neue Materialstange anfordert, holt sie ein Lift aus dem Zwischenpuffer des Magazins und befördert sie nach unten zum freien Kanal, der aus zwei mit einem Scharnier verbundenen Halbschalen besteht. Während die obere Hälfte aufgeklappt ist, wird die Stange in die untere Halbschale eingeführt. Ein Mitnehmer schiebt sie auf einen Anschlag, um ihre Länge exakt zu messen. Danach schwenkt der Anschlag nach aussen, und die Stange wird weiter nach vorne geschoben. Mit dem Schliessen des oberen Kanaldeckels wird der dort befindliche Schieber eingeschwenkt. Ein Greifer fixiert die Stange und schiebt sie mit der bereits eingebrachten Bohrung durch eine kleine axiale Rückwärtsbewegung auf die Innenspannzange des Schiebers. Nach dem Aufziehen der Materialstange auf die Innenspannzange des Schiebers übernimmt dieser dann den Stangenvorschub. Dank des eingesetzten Servoantriebes mit Absolutwertgeber können die Stangen in jeder Lage unabhängig voneinander vorgeschoben werden. Es werden keine zusätzlichen Stangenendesensoren zur Positionserfassung des Schiebers benötigt.

Ergänzendes zum Thema
 
Highlights des neuen Index-Stangenlademagazins MBL40-6

Ist die Stange abgearbeitet, sendet die Steuerung ein entsprechendes Signal, und der Schieber fährt zurück auf die Entnahmeposition. Der gleiche Greifer, der beim Laden das Material aufgezogen hat, zieht nun das Reststück von der Innenspannzange. Er schwenkt nach aussen, wo ein Zylinder den Materialstummel in den Reststückbehälter befördert. Durch die Konstruktion mit den geteilten Kanälen und dem Einschwenken des Schiebers zu einem Zeitpunkt, wo sich die Materialstange bereits im Spindelbereich befindet, ist es Index gelungen, die Länge des Stangenladers auf ein Mass zu beschränken, das nur wenig über die Stangenlänge hinausgeht.

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