Fit für kostengünstige und schlanke Fertigungslinien

BEARBEITUNGSZENTRUM
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AU TO M AT I O N
MAG Po we rtrain redu zie rt Komple xi tät
Fit für kostengünstige und
schlanke Fertigungslinien
MAG Powertrain geht neue Wege in der Modularisierung von Fertigungslinien für die Motor-,
Getriebe- und Achsfertigung und rüstet das Bearbeitungszentrum XS 211 jetzt
auch mit der Rexroth-Steuerung IndraMotion MTX aus. Damit präsentiert das Unternehmen
die XS 211 mit einer kompletten Automatisierung von Rexroth.
» Stefan Schwab
Marathonläufer zeigen, was «Lean» im Sport
bedeutet. Kein Gramm überflüssige Muskelmasse, der gesamte Körper auf Ausdauer optimiert, um die geforderte Leistung über mehr
als zwei Stunden zu strecken. Auch die XS 211
hat das Zeug zum Marathonläufer, denn die
Konstrukteure haben sie ganz auf «Lean»
getrimmt.
«Wir richten uns mit dieser Maschine vor
allem an Kunden, die kostengünstige und
schlanke Fertigungslinien für mittlere und
hohe Stückzahlen aufbauen», beschreibt
Dr. Siegmund Chmielnicki, Leiter der Elektrokonstruktion bei MAG Powertrain, die Zielanwendung für die neuen Bearbeitungszentren.
Mit der XS 211 rundet der Hersteller das Produktspektrum mit einer ganz auf «Lean» optimierten Maschine ab. Sie basiert auf einem
streng modularen Maschinenaufbau. So kann
MAG Powertrain jede Maschine individuell
auf die Kundenanforderungen ausrichten
und die Aluminium-, Stahl- oder Graugussbearbeitung abdecken.
Schlanke Steuerung
«Wir gehen auch bei dieser Maschine keine
Kompromisse bei der Qualität der Kompo-
Zur Person
Stefan Schwab
Vertrieb Deutschland
Bosch Rexroth AG
stefan.schwab@bosch
rexroth.de
Polyscope 17/08
Schnell und schlank: in Hard- und Software skalierbare Systemlösung IndraMotion MTX
nenten ein», bekräftigt Dr. Chmielnicki.
Vielmehr reduzierte MAG Powertrain die
Komplexität. «Gerade die Rexroth-Steuerung
IndraMotion MTX ist äusserst schlank und
wir konnten sie sehr schnell in unsere Anwendung einführen», erinnert sich der Leiter Steuerungstechnik. Die IndraMotion
MTX steuert bis zu 64 Achsen in bis zu 12
NC-Kanälen. Die typische NC-Satzaufbereitungszeit von kleiner 1 ms und die CNC-Interpolationszeit von 0,25 bis 1 ms setzen den
Benchmark für CNC-Steuerungen. Auch die
SPS-Steuerung IndraLogic nach IEC 61131-3
trägt ihren Teil zur Hochgeschwindigkeit
bei: Sie arbeitet 1000 Anweisungen in lediglich 0,06 ms ab und reduziert damit unproduktive Nebenzeiten. Die durchgängige Engineeringsoftware stellt alle notwendigen
Softwaretools für die Programmierung, Parametrierung und Inbetriebnahme sowohl
der Steuerung als auch der eingesetzten Servoantriebe IndraDrive von Rexroth bereit.
«Das vereinfacht die Konstruktion und verkürzt die Inbetriebnahmezeiten», bestätigt Dr.
Chmielnicki. Die hoch dynamischen Antriebe
sorgen mit Eilganggeschwindigkeiten
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Sämtliche Vorschubachsen werden über
Kugelgewindetriebe angetrieben
Höchste Steifigkeit und Präzision mit Rollenschienenführungen von Rexroth
von 60 m/min und Beschleunigungen von
6 m/s2 an allen drei Vorschubachsen für kurze
Zykluszeiten. Der NC-Rundtisch wird durch
einen Torquemotor auf der Z-Achse positioniert. Wie bei den Vorschubachsen sorgt auch
bei dieser Achse ein direktes Wegmesssystem
für höchste Präzision. Das Scheibenmagazin mit pneumatischen Greifern fasst bis zu
40 Werkzeuge und wird über die Arbeitsspindel mit Werkzeugen bestückt.
werden, reagieren sie extrem schnell. Die sicher reduzierten Bewegungen verkürzen die
Nebenzeiten deutlich.
Ein besonderes Merkmal: Während bei anderen Konzepten bei der Maschine spätestens
nach acht Stunden der Bearbeitungsprozess
für eine Zwangsdynamisierung unterbrochen
werden muss, um «schlafende Fehler» aufzudecken, laufen bei der «Safety-On-Board» die
Tests online während der Bearbeitung und
ohne Bedienereingriff automatisch im Hintergrund. Sämtliche Vorschubachsen treibt
MAG Powertrain über Kugelgewindetriebe
und Rollenschienenführungen von Rexroth
an. Das gewährleistet höchste Steifigkeit in
allen Belastungsrichtungen. Die Achsen der
XS 211 arbeiten mit Spitzenvorschubkräften
bis zu 15 000 N.
Führungswagen und Profilschienen sind so
präzise gefertigt, dass sie beliebig austauschbar sind. Das reduziert den Aufwand bei der
Montage und im Servicefall. Die mit allseitig
zugänglichen Schmieranschlüssen ausgerüsteten Führungswagen verfügen über eine
integrierte Komplettabdichtung sowie serienmässige Vorsatzdichtungen. Das erhöht die
Lebensdauer der Rollenschienenführungen.
Die ideale Einlaufgeometrie bei hoher Rollenzahl reduziert die Federungsschwankungen
bei hoher Momentenbelastbarkeit. Von Rexroth stammt auch die Kugelschienenführung
für die integrierte Bohrerbruchkontrolle.
Verkürzte Nebenzeiten
Gerade bei den Vorschubachsen sorgt die antriebsintegrierte Sicherheitstechnik «SafetyOn-Board» für einen optimalen Schutz der
Bediener im Einricht- und Wartungsbetrieb.
Die nach EN 954-1, Kategorie 3, zertifizierten
Sicherheitsfunktionen umfassen neben dem
sicheren Halt/Betriebshalt, Antriebssperre
auch mehrere sichere Bewegungen in Form
von reduzierter Geschwindigkeit, Maximaldrehzahl oder Drehrichtung. Da die Sicherheitsfunktionen direkt im Antrieb überwacht
Fluidwand komplett aus einer Hand
Typische Fluidwand mit Pneumatik und
Hydraulik von Rexroth
«Die nach unseren Spezifikationen ausgeführte Hydraulik liefert Rexroth anschlussfertig
als komplette Baugruppe», zeigt Steffen Hillenbrand, zuständig für die mechanische Konstruktion der XS 211, auf. Rexroth montiert die
Fluidwand komplett mit Verrohrung und Verdrahtung vor und übernimmt die Systemverantwortung. Mit anwendungsspezifisch
vorkonfektionierten hydraulischen Schal-
In Leistung und Funktionalität fein skalierbar:
intelligente Servoantriebe Rexroth IndraDrive
tungslösungen und Steuerungen reduziert
Rexroth den Engineeringaufwand. Verschiedene Ventilkombinationen decken die spezifischen Bewegungsaufgaben ab. Das modulare
IH-Steuerplattensystem in Segmentbauweise
reduziert den Verrohrungsaufwand erheblich
und erlaubt die Verkettung aller Spann- und
Handlingfunktionen in einer hydraulischen
Gesamtsteuerung.
Die auch auf die Regelung von Fluidtechnologien optimierte IndraMotion MTX steuert
die Spannvorrichtung mit zehn Kanälen über
Profibus an. Für sämtliche pneumatischen
Bewegungen kommen Rexroth-Komponenten
und -Module zum Einsatz.
Die Wartungseinheit AS2 reinigt die
Hauptluft mit einer Filtereinheit mit 5 `m
Filterfeinheit. Über einen langsamen Druckaufbau beim Einschalten der Maschine verhindert ein Anfahrventil unkontrollierte
Bewegungen der pneumatischen Zylinder.
MAG steuert insgesamt zehn Pneumatikventile auf dem CD 01-Ventilträgersystem
einzeln über M12-Anschlüsse an. Während
des pneumatischen Öffnens der Werkzeugbeladetür und des Werkzeugwechsels prüft
die Auflagenkontrolle Vorhandensein und
Lage des Werkstücks oder des Werkstückträgers. Dazu führt ein Wegeventil über eine
verstellbare Blende in der Messleitung einer
entsprechenden Messdüse Druckluft zu.
Der durch die Annäherung des Prüfobjekts
an die Messdüse erzeugte Staudruck in der
Messleitung wird durch einen Drucksensor
erfasst und mit einem zuvor eingestellten
zulässigen Referenzdruck verglichen. Entspricht der Staudruck dem Referenzwert,
wird ein Gut-Signal an die Steuerung zurückgemeldet.
Polyscope 17/08
Nachgefragt
«Das sind Werte, die den
Benchmark für CNC-Systeme setzen»
Alfred Zeuner
Geschäftsbereichsleiter Elektrische
Antriebs- und
Steuerungstechnik
Bosch Rexroth
Schweiz AG
Das Bearbeitungszentrum XS 211 ist eine
ganz auf «Lean» optimierte Maschine.
Welche Vorteile hat der Kunde durch das
«Lean»?
Die von Rexroth zum Einsatz kommenden
Produkte aus dem Drive & ControlProgramm passen sich perfekt an die
modulare, auf Kundenbedürfnisse
skalierbare Maschinenkonstruktion an.
Das beginnt bei der skalierbaren CNCSteuerung MTX bis 64 Achsen, dem
modularen und sehr kompakten Drivesystem IndraDrive bis hin zu vorinstallierten
Pneumatik/Hydraulik-Schränken, die wir
auch in der Schweiz in unserem Aggregate- und Systembau montieren können.
Das modulare hydraulische Steuerplattensystem reduziert zusätzlich den Verrohrungsaufwand.
Die XS 211 wird jetzt mit der RexrothSteuerung IndraMotion MTX ausgerüstet.
Was sind die Vorteile?
Einmal wie oben erwähnt, die Scalierbarkeit auf bis zu 64 Achsen. Dann natürlich
die Performance in der Geschwindigkeit
Einfache Bedienung
Die grosse Varianz der XS 211 erlaubt zahlreiche Beladungs- sowie Verkettungs- und Beladungskonzepte. Die am Boden verkettbaren
Bearbeitungszentren können sowohl flexibel
über Roboter, automatisch frontal über ein
Band oder über ein Portal von oben beladen
werden. Die höchste Werkstückflexibilität erreichen Anwender durch manuelle Be- und
Entladung. «Besonders in Schwellenländern
wie China entscheiden sich unsere Kunden oft
für diese manuelle Beladung», betont Dr. Siegmund Chmielnicki. «Die Steuerung ist sehr
übersichtlich gehalten und wird von einigen
Endkunden deswegen bevorzugt», zählt der
Leiter Steuerungstechnik einen weiteren VorPolyscope 17/08
der NC-Satzaufbereitung kleiner 1 ms, die
CNC-Interpolationszeit von 0,25 bis 1 ms
und die sehr schnelle integrierten SPSSteuerung Indralogic mit 1000 Anweisungen in 0,06 ms, die unproduktive
Nebenzeiten reduziert. Das sind Werte,
die den Benchmark für CNC-Systeme
setzen.
Was sind «schlafende Fehler» und wie
reduziert «Safety-On-Board» die Nebenzeiten? Könnten Sie das kurz erklären?
Safety-on-Board im Antrieb erlaubt, z. B.
bei sicher reduzierter Geschwindigkeit, das
Eingreifen bei laufender Maschine. Die
Maschine muss bei Störungen im Bearbeitungsraum nicht zwingend abgeschaltet
werden. Das reduziert die Nebenzeiten
erheblich. Bei Maschinen, die nach EN 954-1
Klasse 3 zertifiziert sind, muss die
Sicherheitbeschaltung regelmässig
elektrisch überprüft werden. Das erfolgt
bei IndraDrive mit Safety-on-Board
dynamisch bei laufender Maschine im
Hintergrund. Bei anderen Konzepten muss
dafür die Maschine abgeschaltet werden.
teil beim Einsatz ausserhalb Europas auf. Mit
einem Aufmass von 1600$4300 mm eröffnet
die XS 211 einen grossen Freiraum für die Aufstellung auch in beengten Hallen. Die Automatisierung aus einer Hand vereinfacht ausserdem die Instandhaltung und senkt die
Lebenszykluskosten. «Mit der XS 211 bieten
wir eine schnelle und übersichtliche Maschine
mit hochwertigen Bauteilen», fasst Dr. Siegmund Chmielnicki die Vorteile zusammen.
«
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