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RobotersteuerungenSchneider Electric: Barrieren auf Steuerungsebene müssen fallen

Integration von Robotersteuerungen

Mit Blick auf die Optimierung von Produktionsprozessen eröffnen Industrieroboter dem Maschinenbau in vielerlei Hinsicht interessante Perspektiven. Denn diese spielen zunehmend eine Schlüsselrolle auf dem Weg zur intelligenten Produktion. Das hat auch Automatisierungsspezialist Schneider Electric erkannt.

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DrehzentrumDrehen auf Genauigkeiten kleiner 1 µm

Wenn es darum geht, Forderungen von Konstrukteuren nach kleinsten Toleranzen zu entsprechen, stößt die Fertigung bei Werkstücken mit kleinsten Abmessungen an Grenzen. Bisher war es unter üblichen Bedingungen in der Werkstatt nahezu unmöglich, Genauigkeiten von 1 µm oder nur Bruchteilen eines µm zu erreichen.

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Automatisieren (AU): Drehen auf Genauigkeiten kleiner 1 µm

Beim Drehen ist dies künftig mit dem Benzinger-Drehzentrum mµ-Future möglich. Dafür sorgen einige besonders ausgeklügelte Konstruktionsdetails der Maschine. Dazu gehören unter anderem das hochfrequente Schwingungen dämpfende Gußbett mit großer Wärmekapazität in thermosymmetrischer Bauweise. Speziell beim Hartdrehen sorgt das für hohe Oberflächengüten und lange Standzeiten der kleinen Drehwerkzeuge. Schlitten mit vorgespannten Rollen-Umlaufführungen höchster Güteklasse für die längs (Z-Achse) fahrende Hauptspindel und den quer (X-Achse) um maximal 420 mm fahrenden Linearschlitten gewährleisten Steifigkeit. Durch die Trennung der Bewegungsachsen werden die Schlitten unabhängig vom Fahrweg gleichbleibend belastet. Ein wechselseitiges Beeinflussen der Führungen entfällt. Linear auf dem Querschlitten angeordnete Werkzeuge vermeiden eine Anhäuf­ung von Trenn- und Montagestellen und damit Ungenauigkeiten bzw. Ursachen für Schwingungen. Als Option gibt es einen Scheibenrevolver mit einer Schaftgröße VDI 25. Er ermöglicht ein flexibles Komplettbearbeiten von der Kurzstange, auch mit angetriebenen Fräswerkzeugen. Auch separate Schleif- und Frässpindeln, NC-Rundtische, und dergleichen lassen sich aufbauen. Für höchste Genauigkeiten und Oberflächengüten kann man damit in einer Aufspannung komplett bearbeiten durch Fräsen, Bohren, Hartdrehen und Schleifen.

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Kugelgewindetriebe mit speziellem Vorspannungssystem des Mutterpakets sorgen für Beschleunigungen bis 10 m/s² und Geschwindigkeiten bis 45 m/s im Eilgang. Gegenüber Linearmotoren vermeiden sie unter anderem Wärme und Magnetismus im Arbeitsraum. Glasmaßstäbe mit 0,08 µm Auflösung ermöglichen ein prozesssicheres und signifikant messbar wiederholgenaues Fertigen kleinster Geometrien mit engsten Toleranzen unter üblichen Bedingungen in der Werkstatt.

Die wassergekühlte ­Motorspindel (Spindeldurchlass 26/32 mm) hat kurzzeitig 17,5 kW, auf Dauer 10 kW ­Antriebsleistung bei Drehzahlen bis 7000 min-1. Hochdynamisch beschleunigt bzw. bremst sie innerhalb kürzester Zeiten. Spezielle Wälzlager im Spindelkopf gewährleisten optimale Dämpfung und Steifigkeit sowie Rundlaufgenauigkeiten kleiner 1µm.

Ein vollständig mit Edelstahlblechen ausgekleideter Arbeitsraum gewährleistet die sichere Abdeckung aller Führungen, Kabel und Schläuche. Durch die Bauweise mit 45°-Schrägbett fallen heiße Späne beim Hartdrehen rasch nach unten. Ein integrierter NC-Schwenklader mit Linearachse be- und entlädt die Hauptspindel aus einem seitlich angeordneten Magazin bei Wechselzeiten von nur 3s. Pneumatisch oder hydraulisch betätigte Spannvorrichtungen mit digitaler Regelung des Spanndrucks spannen verzugsfrei auch labile, schlanke und dünnwandige Werkstücke. An der Steuerung Sinumerik 840D kann der Bediener mit grafischer Unterstützung Geometrien mit einer Eingabefeinheit von 0,1 µm programmieren. Wiederholbar auf gleiche Positioniergenauigkeit regelt die Steuerung ohne steuerungstechnische Kompensation die Schlittenbewegungen. Optionale Post-Prozess-Messungen sorgen dafür, dass Werkzeugverschleiß erkannt und die geforderten Toleranzen auch beim Fertigen in großen Serien eingehalten werden. hs

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