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Automatisierung von Kleinstmengen

: Emco


Praher Kunststofftechnik erzeugt komplexe Teile mit zum Teil geringen Stückzahlen. Wirtschaftlich wird das durch Kombination von Spritzguss und anschließender mechanischer Bearbeitung. Anlässlich der Anschaffung neuer EMCO-Drehzentren wurde die Be- und Entladung der Werkstücke mittels integrierter Bandförderer automatisiert und die Späneentsorgung von Spülung auf Absaugung umgestellt. Die Folge ist eine Qualitätssteigerung bei verbesserten Arbeitsbedingungen und Senkung der Zykluszeit um 40 Prozent.

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Als für Praher beste und wirtschaftlichste Lösung zur Automatisierung stellte sich das integrierte Schwenkladesystem mit Förderband von EMCO heraus.

Als für Praher beste und wirtschaftlichste Lösung zur Automatisierung stellte...

Beim Wort Kunststofftechnik denkt man meist an die Erzeugung von Spritzgussteilen, die in raschem Takt aus teuren Werkzeugen in großen Maschinen fallen. Die Praher Kunststofftechnik GmbH im oberösterreichischen Schwertberg denkt weiter: Das seit 1971 bestehende Familienunternehmen sieht sich nicht nur als Spezialist in Sachen Kunststofftechnik, sondern auch als Dienstleistungsservice- und Systemlösungslieferant für individuelle Bedürfnisse der Schwimmbadindustrie und der Anlagentechnik. Das reicht von der Artikelkonstruktion über den Werkzeugbau zur Produktion und letztendlich zum ausgereiften Produkt. Mit Niederlassungen in mehreren Ländern und einem zusätzlichen Produktionsstandort in Kanada liefert Praher 80 Prozent seiner Erzeugnisse ins Ausland.

Dazu gehört auch die Span abhebende mechanische Bearbeitung der Teile, denn oft ist es eben nicht mit einem wie auch immer komplexen Formteil getan. Beispiel dafür ist etwa eine Rohrmuffe für Armaturen. Der Teil muss nach dem Spritzgussvorgang mit einem Innengewinde versehen werden. Darüber hinaus erhält er vor der Ablieferung an einem Ende eine Stahlmanschette, um über die gesamte, lange Lebensdauer eine präzise Außenpassung zu gewährleisten.

Dabei ist stets abzuwägen, welche Teile eine solche weitere Bearbeitung benötigen. Manchmal – wie in diesem Beispiel – sind es unterschiedliche Materialeigenschaften, die benötigt werden. In anderen Fällen ist es ein zu großer Variantenreichtum der Teile oder geringe Stückzahlen, die es wirtschaftlicher machen, die Rohlinge mechanisch fertig zu
bearbeiten, als mehrere Spritzgussformen oder hoch komplexe Werkzeuge mit zahlreichen Schiebern anzufertigen.

Mechanische Fertigung mit Automatisierungsbedarf

Praher unterhält zu diesem Zweck eine eigene Abteilung, die sich ausschließlich mit der mechanischen Bearbeitung beschäftigt. War diese maschinell auch früher schon gut ausgestattet, stellten die oft zahlreich erforderlichen manuellen Eingriffe dennoch eine Begrenzung für das Unternehmenswachstum dar. Darüber hinaus ist bei sinkenden Stückzahlen die Komplexität der einzelnen Teile im Steigen begriffen, weshalb der Wunsch nach einem spürbaren Automatisierungsschritt nahe lag. Einschließlich der Be- und Entladung sollte es in einem Zug möglich sein, die Teile zu drehen und zu fräsen. Dadurch wurde eine Senkung der Rüstzeiten angestrebt, die besonders bei den häufig vorkommenden Serien mit extrem geringen Losgrößen bis hinunter auf drei Stück als wichtig empfunden wurde. Zur Erhöhung der Oberflächengüte, aber auch der Prozesssicherheit im Allgemeinen, wünschte sich die Fertigungsabteilung eine Späneabsaugung.

Die Automatisierung in der von Martin Höller geleiteten Abteilung Mechanische Bearbeitung und Montage ging mit der Beschaffung von zwei neuen Maschinen einher. Bereits im Juni 2008 wurde eine EMCOTURN 332MC angeschafft. Mit Doppelspindel und 2fach-Werkzeugsystem mit angetriebenen Werkzeugen, dazu modernste Steuerungstechnik mit digitalen Antrieben, stellt sie Hightech in der Kompaktklasse dar. Die zweite Maschine, ein MAXXTURN 45 SMY Drehzentrum für komplexere Teile, ebenfalls von EMCO, folgte im Jänner 2009.

Schwenkladesystem als Lösungsbringer

Dass die Wahl auf EMCO fiel, hat nicht nur damit zu tun, dass Praher bereits zuvor mehr als 20 Jahre lang Drehmaschinen dieses Herstellers
im Einsatz hatte und die Zufriedenheit mit den Maschinen selbst, aber auch mit dem Service, groß war. Tatsächlich wurden mehrere namhafte Hersteller zur Angebotslegung eingeladen. Ein Kriterium war in der Anforderungsdefinition die Automatisierung, besonders in der Teile-Be- und -entladung. Bereits früher liebäugelte Martin Höller immer wieder mit Portalsystemen. Diese stellten sich jedoch angesichts der Stückzahlenproblematik und der Variantenvielfalt bei Praher als unwirtschaftlich heraus.

EMCO konnte eine etwas andere Lösung anbieten, die auch für diese speziellen Bedürfnisse die passende Antwort war. Dabei handelt es sich um ein integriertes Schwenkladesystem mit Förderband. Das auch steuerungstechnisch über eine Sinumerik 840D Siemens-Steuerung in die Hauptmaschine integrierte Be- und Entladesystem verfügt über zwei NC-Achsen, eine für die Axial- und eine für die Schwenkbewegung. Das gestaltet den Be- und Entladevorgang flexibel und reduziert die Rüstzeiten auf ein Minimum, da die Bewegungsabläufe zu den jeweiligen Werkstücken abgelegt werden können.

Den Test bestand das integrierte EMCO-Fördersystem am besten von allen angebotenen. Dabei waren die zu erfüllenden Kriterien ambitioniert gesteckt: Mit nur maximal zwei verschiedenen Greifertypen musste es möglich sein, mindestens 10 verschiedene Teile mit Durchmessern von 15 bis 125 mm handzuhaben. Auch unterschiedliche Werkstoffe wie PVC, PVDF oder PP durften kein Problem darstellen.

Spanabsaugung bringt Qualität

Eine zusätzlich eingeführte Maßnahme war die gleichzeitige Installation einer Absaugung für die Fließ- und Bruchspäne. Die dient in erster Linie der Qualitätsverbesserung, gerade im Zusammenhang mit einer Automatisierung der Be- und Entladung. „Bei Präzisionsteilen kommt es darauf an, dass die Teile sehr exakt eingespannt werden“, erklärt Martin Höller. „Unvollständig
entfernte Späne würden die erforderliche Präzision verhindern.“ Zugleich wären sie auch dem Automatisierungserfolg abträglich, da dies erst recht wieder manuelle Eingriffe erforderlich machen würde, gerade bei der Verarbeitung von Kunststoff, der sich bei der Bearbeitung statisch auflädt.

Ausgestattet mit einer Palette von Musterteilen machte sich die Abteilung Automatisierung bei EMCO unter der Projektleitung von Johann Pichler daran, die Lösung auf die spezifischen Anforderungen von Praher zu optimieren. Nach weniger als einem Monat lag die Lösung vor. „Bereits bei der ersten Präsentation zeigte sich die Überlegenheit der EMCO-Lösung gegenüber Mitbewerbsangeboten“, berichtet Martin Höller. Die Absaugung kam von der Firma Dustcontrol Ges.m.b.H. in Graz. Sie wurde von EMCO mechanisch und steuerungstechnisch so in die Anlage integriert, dass mit dem Werkzeug – sechs davon sind normalerweise im Wechsler - auch der Ansaugstutzen eingeschwenkt wird. Damit ist gewährleistet, dass die Späne direkt in die Absaugung fließen und das Zusammenwirken von Bearbeitungsmaschine, Be- und Entladung und Absaugung optimal aufeinander abgestimmt ist.

„Mit dieser integrierten Gesamtlösung veränderte sich die mechanische Bearbeitung bei Praher in mehr als einer Hinsicht“, zeigt sich Martin Höller zufrieden. „Wir konnten die Qualität steigern und zugleich die Zykluszeit in der Teilebearbeitung um 40% senken, und das bei einer Verbesserung der Arbeitsbedingungen“.


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