anwenderreportage
Smooth Tube
Innenbearbeitung von Rohren „Dreimal polieren bitte“, heißt es für die Rohre mit Innenkontur, die innen ganz sauber und glatt werden sollen. Dass das auch klappt, dafür sorgt eine Lösung zum Kantenbrechen, Entgraten und Polieren der Tiroler Firma EM-Technik. Komponenten von Festo sind bei jedem Bearbeitungsschritte dabei.
DGC Achsen führen das Bürstenmagazin von der Magazinbestückung der Bearbeitung zu. Für die Rotation des Magazins sorgt der Schrittmotor EMMS von Festo.
Infos zum Anwender
Die EM-Technik Gmbh bietet als Ingenieursbüro in der Elektrotechnik je nach Anwendungsgebiet individuelle Anlagendesigns, inklusive Steuerungs- und Überwachungskonzepte. In der Metalltechnik ist das Unternehmen spezialisiert auf die Entwicklung von spezifischen Einzelteilen oder komplexer mechanischer Baugruppen, vom Prototyp bis zum Serienteil.
Jeder von uns hat schon einmal versucht, besonders schlanke, hohe Gläser oder eine Flasche innen zu reinigen. Eine mühsame Aufgabe. Wenn man an die Fummelei mit einer Flaschenbürste oder ähnlichen Gerätschaften denkt, weiß man, wie schwierig das sein kann. Noch diffiziler stellt sich eine ähnliche Problemstellung im fertigungstechnischen Alltag dar, wenn nicht gereinigt, sondern die Innenkontur schmaler Rohre (verbildlicht: einer „Stufe") poliert und entgratet werden sollen. Die optimale Lösung dafür hat die österreichische Firma EM-Technik entwickelt, die ihren Sitz in Polling in Tirol hat.
Die Ansteuerung der gesamten Pneumatik übernimmt eine CPX-MPA Ventilinselkombination.
Kanten brechen und polieren
Auf der Maschine geht es um die Innenbearbeitung von Präzisionsrohren. Die gehärteten, innen gehonten Rohre wurden im sogenannten QPQ-Verfahren (Quench-Polish-Quench) gefertigt. Durch das bei der Herstellung eingesetzte Ziehverfahren – mittels einer Ziehnuss wird die Kontur (ein zweiter Durchmesser) in einem Rohr erstellt – entstehen unerwünschte Grate an der Innenkontur, die beseitigt werden müssen. Ebenso müssen die Kanten gebrochen und die Rohre innen im Links- und im Rechtslauf poliert werden. Diese Aufgaben werden dank der Maschine von EM-Technik vollautomatisiert erledigt. Nur das Einlegen der Rohre erfolgt noch manuell.
Am Drehtisch sorgt ein HGPT Parallelgreifer für den sicheren Halt des Rohres während Transport und Bearbeitung.
Greifen, schwenken und los geht‘s
Im ersten Schritt werden die Rohre in ein Trägersystem auf einem Förderband eingelegt und gepuffert. Ein DGSL-Hubzylinder führt an der ersten Station – der Be- und Entladung – den Innengreifer zum Rohr – dann wird das Rohr vom Greifer aufgenommen und mithilfe eines DRRD-Schwenkantriebs mit einer 180° Schwenkbewegung in die Anlage eingeschwenkt. Nun erfolgt mit dem DGSL das Absenken des Rohres zum Parallelgreifer HGPD auf der Rundschaltanlage. Dieser Außengreifer nimmt das Rohr auf, positioniert es und taktet es zur nächsten Station weiter. Eine Besonderheit der Präzisionsteile sind die beiden unterschiedlichen Innendurchmesser. An der ersten Bearbeitungsstation wird nun der größere Innendurchmesser in einer Drehrichtung bearbeitet und poliert.
Auf der Station 4 wird der gesamte Bürstenantrieb von einem Elektrozylinder EPCO ausgelenkt. Die elektrische Zahnriemenachse ELGA und eine ELGR Zahnriemenachse sorgt für den Positionsausgleich der Bürstenspitze.
Bürste in Bewegung
Für die Bearbeitung werden mittels Dreibackengreifer automatisch aus einem Wechselmagazin Messingbürsten aufgenommen. Die im Rechtslauf rotierenden Bürsten werden an der ersten Station der Anlage in vertikalen Hubbewegungen durch das Rohr geführt. Das Rohr selbst bleibt während der Bearbeitungsvorgänge permanent im Außengreifer gespannt. An dieser und allen nachgelagerten Bearbeitungsstationen sorgen elektrische ELGR-Zahnriemenachsen mit EMMS-Schrittmotoren von Festo für perfekte Präzision bei den Bewegungsabläufen in Z-Richtung.
Von EM-Technik entwickelte Sondermaschine zum Innenpolieren von Rohren.
Ein Bürstenmagazin für rund 500 Rohre
Die vom Bedienpersonal vorbereiteten Schnellwechselmagazine enthalten jeweils neun Polierbürsten – jede hat eine Standzeit von rund 50 bis 60 Rohren. An einer Leerstation werden automatisch „verbrauchte“ Bürsten abgelegt und aus dem Magazin eine neue Bürste entnommen. Der drehbare Magazinteller wird durch einen Schrittmotor EMMS bewegt. Sind alle der darauf befindlichen Bürsten aufgebraucht, ertönt ein Signalton. Nach einer Tasterbetätigung durch den Werker an der Anlage fährt das leere Magazin dank einer DGC-Achse automatisch horizontal aus der Anlage aus und kann gegen ein vollgefülltes, neues Magazin getauscht werden.
Die Ansteuerung der elektrischen Antriebe übernehmen insgesamt neun Motorcontroller CMMO-ST. Übergeordnet arbeitet eine CPX mit integriertem Steuerungsprozessor CECC. Die pneumatischen Greifer werden von der CPX-MPA-Ventilinselkombination angesteuert. Für die optimale Druckluftversorgung zeichnet eine Wartungseinheit der Reihe MS 4 verantwortlich.
Manfred Fraidl, Projektmanager und Gesellschafter von EM-Technik, Ing. Horst Schwarzinger Festo Technic and Application Center, Höpperger Fabian, Geschäftsführer EM-Technik, Bernhard Fraidl, Geschäftsführer EM-Technik, Hannes Neuhauser, Festo Fachberater.
Erst rechts dann links
Im zweiten Bearbeitungsbereich am Rundtisch wird nun der kleinere Innendurchmesser zunächst im Rechtslauf auf Vordermann gebracht. Das Verfahren gleicht dabei Station eins: die rotierenden Messingbürsten werden in Hubbewegungen durch das Rohr bewegt. Damit in diesem Teil des Rohres auch wirklich gründlich poliert, die Kanten gebrochen und etwaige Grate entfernt werden können, wiederholt sich dieser Vorgang bei Station drei – diesmal jedoch im Linkslauf.
Eine Bonus-Runde
Station vier bleibt kleineren Stückzahlen für Sonderanfertigungen vorbehalten. Diese Varianten müssen auch an einem Teil der Außenkontur nachbearbeitet werden. Im Besonderen handelt es sich um eine Schräge am Außendurchmesser. Um diese entsprechend bearbeiten zu können, müssen die Bürsten an einer Schwenkstation soweit ausgelenkt werden, bis der Winkel der Einlaufschräge erreicht ist. Anschließend kann nun diese schräge Fläche in gewohnter Manier poliert werden.
An dieser „Spezialstation 4“ ist zusätzlich ein Elektrozylinder vom Typ EPCO 25 montiert, der für die präzise Kippbewegung des Werkzeugs in die geforderte Schräglage sorgt. Eine ELGA-Zahnriemenachse erledigt dabei die Ausrichtung der gesamten Station als Ausgleich zur Kippbewegung. Das war’s – nach rund 15 Sekunden am Rundtakttisch hat das Rohr den Ausgangspunkt wieder erreicht und die fertigen Teile können entnommen werden. Schon heißt’s für die nächsten Rohre: „Ab zum Entgraten und Polieren“.
Tolles Teamwork
Das Team von EM-Technik ist begeistert: „Ob Elektrik oder Pneumatik – im Festo Handhabungsbaukasten gab es für jede Aufgabenstellung die richtige Lösung. Und bei der Inbetriebnahme hat uns unser Festo Fachberater Hannes Neuhauser und der Spezialist Horst Schwarzinger vom Festo Technic and Application Center optimal unterstützt – ein wirklich tolles Teamwork“.
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