Schunk Vero-S: Fertigen ohne Tempolimit

Direktspannung und nachgiebiges Werkstückhandling: Die Schunk Ausgleichseinheit AGE-Z 2 ermöglicht eine prozessstabile Beladung der Schunk Vero-S Nullpunktspannmodule.

Steigende Lohnkosten und die zunehmende Individualisierung von Produkten und damit von Fertigungs- und Montageprozessen erhöhen sowohl in der Großserie als auch bei kleinen und mittleren Losgrößen den Zwang zur Prozessoptimierung. Das Hauptziel vieler Projekte beispielsweise im Automobilbau ist es, in möglichst wenigen Operationen und mit minimalen Rüstzeiten ein großes Teilespektrum abzudecken. In diesem Zusammenhang gewinnt das Prinzip der Direktspannung mit dem Nullpunktspannsystem Vero-S sowohl im Werkzeugbau als auch bei der Serienfertigung von Teilen des Antriebsstrangs rasant an Bedeutung.

Große Hübe mit beliebigen Positionen: Je nach Baugröße kann der Großhubgreifer EGA im Wechsel unterschiedlichste Teile bis 20 kg handhaben. Wahlweise lässt sich der Servomotor längs oder im rechten Winkel anflanschen.

Erhöhung der Hauptzeit

Im Gegensatz zu herkömmlichen Spannlösungen gibt es bei der Direktspannung keine Störkontur durch Backen, Unterlegböcke oder Spanneisen. Stattdessen wird bereits beim Design der Werkstücke die optimale Position der Vero-S Spannbolzen auf einer Referenzfläche definiert. So ist eine 5-Seitenbearbeitung mit optimaler Zugänglichkeit in verschiedenen Operationen möglich – von der Zerspanung, über die Waschanlage bis zum Messen und Beschriften. Da die Werkstücke hauptzeitparallel außerhalb der Maschine gerüstet werden, lassen sich Bearbeitungszentren effizienter nutzen. Je nach Teilespektrum ist eine Erhöhung der effektiven Hauptzeit um bis zu 80 Prozent möglich.

Ein patentierter Eil- und Spannhub verleiht Vero-S besonders hohe Einzugskräfte bis 40.000 N, die der Steifigkeit der gesamten Spannlösung zugute kommen. Selbst hohe Querkräfte werden zuverlässig aufgenommen, ohne dass das Werkstück seine Position verändert. Somit ermöglicht Vero-S sehr hohe Zerspanungsparameter. Da die selbsthemmende, formschlüssige Verriegelung mechanisch über ein Federpaket erfolgt, ist lediglich zur Aktivierung und Deaktivierung des Spannsystems ein kurzer Druckluftimpuls erforderlich, wodurch eine hohe Energieeffizienz erzielt wird. Je nach Modul gewährleistet Vero-S Haltekräfte bis 75.000 N. Sämtliche Funktionsteile, wie Grundkörper, Spannbolzen und Spannschieber sind in gehärtetem Edelstahl ausgeführt. Zudem sind die wartungsfreien Module komplett abgedichtet und damit vor Spänen, Staub und Kühlschmiermittel geschützt.

Dieses Pleuelgreifsystem kombiniert das mechatronische Drehmodul ERM mit pneumatischen Universalgreifern PGN-plus. Als Hybridgreifsystem vereint er die Robustheit pneumatischer mit der Flexibilität mechatronischer Greifsystemkomponenten.

Backenschnellwechsel für konventionelle Drehfutter

Bei kleinen und mittleren Serien wiederum bieten Palettenwechselsysteme sowie Backenschnellwechselsysteme ein hohes Effizienzpotenzial. Sie ermöglichen wahlweise einen manuellen oder voll automatisierten Werkstückwechsel. Jüngstes Beispiel ist das Backenschnellwechselsystem Pronto. Mit ihm sinkt laut Schunk die Rüstzeit für einen kompletten Backensatz bei konventionellen Drehfuttern auf gerade einmal 30 Sekunden. Das sind rund 95 % weniger als bei herkömmlichen Lösungen. Pronto kombiniert spitzverzahnte Trägerbacken (1/16’’ x 90° oder 1,5 mm x 60°) mit speziellen Schnellwechseleinsätzen, über die sich der Spanndurchmesser rasch um bis zu 45 mm erweitern lässt.

Zum schnellen und wiederholgenauen Backenwechsel genügt es, die Verriegelung des Wechseleinsatzes mit einem Sechskantschlüssel zu lösen, den Einsatz zu entnehmen und durch einen anderen zu ersetzen. Dabei ist eine Fehlpositionierung ausgeschlossen. In verriegeltem Zustand sorgt ein Sechs-Seiten-Formschluss für Prozessstabilität und ermöglicht eine hohe Kraft- und Drehmomentübertragung. Das System eignet sich zur Spannung von Roh- und Fertigteilen. Passend zur jeweiligen Anwendung stehen unterschiedliche Trägerbackenvarianten für kleine, mittlere und große Spannbereiche zur Wahl. Als Aufsatzbacken hat das Familienunternehmen harte Kralleneinsätze für unterschiedliche Durchmesser und Spannbereiche sowie weiche Wechseleinsätze für die Fertigteilbearbeitung im Programm.

Schunk Pronto lässt sich herstellerunabhängig auf allen spitzverzahnten Drehfuttern der Baugrößen 200, 250 und 315 einsetzen. Der modulare Aufbau des Systemprogramms ermöglicht eine individuelle und damit wirtschaftliche Zusammenstellung der einzelnen Komponenten. Dazu zählt auch, dass die Wechseleinsätze mit sämtlichen Trägerbacken kompatibel sind, lediglich deren Position variiert.

Parallele Nutzung von Pneumatik und Mechatronik

Flexibilität und dadurch hohen Kundennutzen garantiert Schunk auch bei seinen Greifsystemen: Bei der automatisierten Maschinenbeladung werden mechatronische Greifer, Schwenkeinheiten, kombinierte Greif-Schwenkeinheiten oder Linearmodule je nach Anwendung mit bewährten pneumatischen Modulen kombiniert. So ist es möglich, die Vorteile beider Antriebswelten optimal zu nutzen – statt komplett auf mechatronische Greifsysteme umzusteigen zu müssen. Mechatronikkomponenten ermöglichen ein hohes Maß an Flexibilität, sie erlauben die lückenlose Erfassung von Prozessdaten und die Weitergabe dieser Informationen an die nachgelagerten Stationen, um Werkzeugmaschinen und Montagezellen in Betrieb zu halten. In Kombination mit bewährten pneumatischen Modulen lässt sich ein optimales Verhältnis aus Flexibilität und Wirtschaftlichkeit erzielen.

Beispielsweise lassen sich beim Pleuelhandling pneumatische Schunk Universalgreifer PGN-plus so mit mechatronischen ERM Drehmodulen kombinieren, dass die Inbetriebnahme der Anlage deutlich vereinfacht wird und die Flexibilität bei der Prozessgestaltung steigt. Das wartungsarme ERM vereint hohe Drehmomente mit einer hohen Genauigkeit und kann selbst große Lasten flexibel und auf Anhieb präzise positionieren. Damit ist es pneumatischen Komponenten überlegen. Adaptiv konzipiert lässt es sich mit allen gängigen Industrie-Servomotoren ausstatten, so dass die Eigenschaften der Anlagensteuerung hinsichtlich Programmierung, Safety oder Feldbussen direkt auf das Modul übertragen werden können. Ähnlich verhält es sich mit dem elektrisch angetriebenen Schunk Großhubgreifer EGA. Auch er lässt sich mit allen gängigen Servomotoren ausstatten und ist äußerst flexibel einsetzbar.

Schnellwechsel bei Greifern

Wer lieber auf pneumatische Module setzt, muss dennoch nicht auf Flexibilität verzichten. Schunk SWS Schnellwechselsysteme machen überall dort Sinn, wo regelmäßig auf neue Produkte oder Produktvarianten umgerüstet werden muss, wo für das Handling oder die Bearbeitung unterschiedliche Effektoren nötig sind oder wo Ausfallzeiten durch die Wartung von Komponenten und Werkzeugen minimiert werden sollen. In der Regel bestehen sie aus zwei Teilen: einem Schnellwechselkopf, der am Roboterarm montiert ist, und einem Schnellwechseladapter, der mit dem Werkzeug verbunden ist. Beim Werkzeugwechsel werden beide Teile automatisch miteinander gekoppelt. Genau hier liegt die Herausforderung: Schnellwechselsysteme für Industrieroboter sind weit mehr als einfache mechanische Kupplungen. Je nach Anwendung müssen sie in Sekundenschnelle eine stabile mechanische Verbindung herstellen und zugleich für eine zuverlässige Durchleitung von Pneumatik und Hydraulik, für eine stabile Spannungsversorgung und für die Durchleitung unterschiedlichster elektrischer Signale sorgen. Genutzt werden sie beispielsweise für die Be- und Entladung von Kurbelwellen. Mit schnellen Wechselvorgängen und einer Wechselgenauigkeit von 0,015 mm gewährleisten sie Genauigkeit und zugleich hohe Flexibilität. Ein patentiertes, selbsterhaltendes Verriegelungssystem stellt eine prozessstabile Verbindung zwischen Roboterarm und Werkzeug sicher.

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