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KleinstserienfertigungAudis Vorseriencenter braucht Universalwerkzeuge

Audi Q2

In der Versuchsteilefertigung bei Audi in Ingolstadt werden anspruchsvolle Bauteile als Prototypen und in Kleinstserien hergestellt. Dabei setzen die Verantwortlichen auf VHM-Fräser von Haimer, die sich durch ihre Geometrie und Qualität für vielfältige Zerspanungsaufgaben eignen. Ihr Dämpfungs- und Rundlaufverhalten ermöglicht es, in Vergleichsfällen die Produktivität um ein Vielfaches zu steigern.

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SteuerungDurch die Galaxis

per Anhalter ist noch nicht möglich - leider, aber durch ganz Deutschland, Europa oder die Welt. Und dass wir mit oder ohne Beifahrer auch gut ankommen, dafür sorgt - zwar nur indi-rekt, aber immerhin - die Steuerung Press-Control 5000. Eigentlich von Schmidt Technology für Pressen entwickelt können mit ihr auch zusätzliche, pressenunabhängige Automatisierungs-aufgaben realisiert werden. Wichtige Anwendungsbereiche sind automatisierte Montageprozes-se, die eine hohe Wiederholgenauigkeit und überwachte Fügequalität mit der Möglichkeit zur Dokumentation erfordern. Ein großer Vorteil ist hier auch die teilespezifische Anpassung der Arbeits- und Prozessparameter. Die Systeme finden Einsatz in einer Reihe von Anwenderbran-chen wie z. B. in der Medizintechnik, Automobilzuliefer- und Automobilindustrie, Luft- und Raumfahrttechnik, im Maschinenbau oder in der Elektrotechnik.

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Steuerung: Durch die Galaxis

Die Steuerung ist eine IPC-basierte Pressensteuerung mit Prozessüberwachung für elektrische ServoPress-Module zum Kraft/Weg-überwachten Fügen und Umformen. Die kompakte Steue-rung kann als Stand-alone-System über CANopen bis zu sechs Servo-Press-Module oder NC-Achsen steuern. Des Weiteren können mit dieser Steuerung sowohl die Pneumatic-Press als auch Hydro-Pneumatic-Press mit Safety-Module über CANopen in das Anlagenkonzept integ-riert werden. Grundeinheit der Anlagensteuerung ist die Steuerung 5000 RT, die dank der kompakten Abmessungen leicht im Schaltschrank integriert werden kann. Zur Parametrierung, Bedienung und Visualisierung wird das Bedienfeld Press-Control 5000 HMI mit hochauflösen-den 19¿-Touch-Screen-Display eingesetzt. Die Einrichtung und Bedienung ist auch über einen handelsüblichen PC oder über eine anwenderseitige Anlagensteuerung möglich.

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Weiterhin lässt sich die Steuereinheit für manuelle Arbeitsplätze einsetzen. Manuelle Arbeits-plätze müssen grundsätzlich so abgesichert werden, dass sich die Einpresseinheit nicht bewe-gen darf, solange sich der Werker im Arbeitsraum der Presse befindet oder in diesen eingreift. Deshalb kontrolliert die Steuerung z. B. durch Sicherheitslichtschranken, dass der Arbeitsraum sicher frei ist bevor die Presse bedient werden kann und die Presse bei jedem manuellen Ein-griff in den Arbeitsraum gestoppt wird. Zur Einbindung der Steuerung in die Anwendung sowie zur Netzwerkintegration ist eine um-fangreiche Ausstattung an verschiedenen Schnittstellen vorhanden, auch zum Anschluss an einen Datenbank-Server. Die Integration der Steuerung in die Anwendung übernimmt der An-wender, auf Anfrage werden auch schlüsselfertige Applikationslösungen realisiert.

Funktionsprinzip

Die Steuerung ist funktional in erster Linie auf die elektrischen Spindelpressen der Produktfa-milie Servo-Press abgestimmt, die zum Kraft/Weg-überwachten Fügen und Umformen mit hohen Anforderungen an Präzision und Taktrate ausgelegt sind. Eine Steuereinheit kann bis zu sechs Servo-Press-Module oder NC-Achsen steuern. Durch die kurze Zykluszeit der Ablaufsteuerung, sie beträgt unabhängig von der Programmco-delänge 1ms, ist eine Regelung und Überwachung der Prozesse in Echtzeit möglich. Eine echte stetige Kraftregelung erlaubt auch bei stark schwankenden Einpresskräften eine sehr gute Regeldynamik.

Die in die Servo-Press-Module integrierten Wegaufnehmer und Kraftsensoren werden mit einer Taktrate von 2000 Hz abgetastet und nach einer integrierten Signalverstärkung und -digitalisierung über die CAN-Bus-Schnittstelle zur Steuerung übertragen. Die Steuerung er-möglicht eine einfache Parametrierung der Fahrprofile. Um schnelles Einrichten zu realisieren, stehen verschiedene Standardfahrprofile zur Verfügung. Es kann zwischen der Positionierung auf Weg, der Regelung auf Kraft, dem Pressen auf Weg mit kraftgeregeltem Antasten sowie dem Fahren auf definierten Kraftanstieg gewählt werden. Die Messwerte werden mit den Soll-werten verglichen und die entsprechenden Steuerbefehle von der Steuerung an den Servo-verstärker übermittelt, der sich im ServoPress-Modul befindet. Die Pressenregelung ermöglicht so ein schnelles und präzises Erreichen der Kraft/Weg-Sollwerte, sowie zusätzlich die Einbin-dung externer analoger/digitaler Führungsgrößen in den Regelkreis.

Für den Einrichtbetrieb ist über ein integriertes Handrad eine feinfühlige direkte Regelung der Servo-Press-Module oder NC-Achsen möglich. Die Parametrierung der Kraft-Weg-Toleranzen kann sowohl graphisch als auch numerisch erfolgen. Durch optionale Software bietet sich die Möglichkeit der statistischen Prozessregelung und Datenarchivierung.

Intelligent und sicher fügen

Die Anlagensteuerung Press-Control 5000 dient hauptsächlich zur automatisierten Steuerung und Prozessüberwachung von Servopressen in standardisierten Einzelarbeitsplätzen oder in komplexen Automationslinien. Bei Handarbeitsplätzen bietet das System in Verbindung mit den integrierten Komponenten und Lichtschranken ein baumustergeprüftes System, welches manuelle Handeinlegearbeiten erlaubt. Des Weiteren schützt eine elektromagnetische Kupp-lung die Einpress- und Messtechnik sowie die Werkstücke vor Zerstörung. Die kontinuierliche Prozessüberwachung erlaubt eine 100 %-Kontrolle bei der Herstellung von Fügeverbindungen durch Einpressen, Fügen und Umformen wie Verstemmen, Clinchen, Bör-deln oder Nieten sowie zum Stanzen oder Prägen mit Kraft-Weg-Überwachung. Sie ermöglicht zudem eine Produktion in überwachter und dokumentierter Qualität sowie eine statistische Pro-zessauswertung und -regelung. Wichtige Anwendungsbereiche sind automatisierte Montageprozesse, die eine hohe Wieder-holgenauigkeit und überwachte Fügequalität mit der Möglichkeit zur Dokumentation erfordern. Ein großer Vorteil ist hier auch die teilespezifische Anpassung der Arbeits- und Prozesspara-meter. Die Systeme finden Einsatz in einer Reihe von Anwenderbranchen wie z. B. in der Au-tomobilzuliefer- und Automobilindustrie, Luft- und Raumfahrttechnik, Medizintechnik, im Maschinenbau sowie in der Elektrotechnik. ee

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