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Power-Skiving von Zahnrädern mit integrierter Automation

Mit dem Gleason Power Skiving (Wälzschälprozess) können Verzahnungen mit Störkonturen sowie Innenverzahnungen zeitsparend und wirtschaftlich hergestellt werden. Um eine bestmögliche Werkstückversorgung und Auslastung der Maschine zu gewährleisten, bietet Gleason eine integrierte Automationslösung von EGS Automatisie-rungstechnik als Option zu der 100PS Maschine an. Der Prozess Wälzschälen ist ein kontinuierliches Verfahren um Zahnräder herzustellen. Dabei wird ein Wälzschäl-Werkzeug, ähnlich einem Wälzstoß-Werkzeug, mit einem Achskreuzwinkel zur Werkstückache über die Drehzahl synchronisiert und axial verfahren. Das Wälzschälen stellt durch moderne CNCTechnik mit Direktantrieben, neue Werkzeugkonzepte und fortschrittliche Prozesstechnologie eine konkurrenzfähige Alternative zu den Bearbeitungsprozessen Stoßen, Stanzen und Räumen dar und hat damit in den letzten Jahren an Bedeutung zugenommen.
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Power-Skiving von Zahnrädern mit integrierter
Automation
ANWENDUNGSBERICHT
Mit dem Gleason Power Skiving (Wälzschälprozess) können
Verzahnungen mit Störkonturen sowie Innenverzahnungen
zeitsparend und wirtschaftlich hergestellt werden. Um eine
bestmögliche Werkstückversorgung und Auslastung der
Maschine zu gewährleisten, bietet Gleason eine integrierte
Automationslösung von EGS Automatisie-rungstechnik als
Option zu der 100PS Maschine an.
Der Prozess Wälzschälen ist ein kontinuierliches Verfahren um
Zahnräder herzustellen. Dabei wird ein Wälzschäl-Werkzeug,
ähnlich einem Wälzstoß-Werkzeug, mit einem Achskreuzwinkel
zur Werkstückache über die Drehzahl synchronisiert und
axial verfahren. Das Wälzschälen stellt durch moderne CNC-
Technik mit Direktantrieben, neue Werkzeugkonzepte und
fortschrittliche Prozesstechnologie eine konkurrenzfähige
Alternative zu den Bearbeitungsprozessen Stoßen, Stanzen und
Räumen dar und hat damit in den letzten Jahren an Bedeutung
zugenommen.
Die Gleason 100PS ist in achshorizontaler Bauweise ausgelegt
und deckt das kleinere bis mittlere Teilespektrum bis Durchmesser
100 mm und Modul 2,0 ab. Für größere Bauteile bietet Gleason
drei weitere Maschinen in achs-vertikaler Bauweise an: die 300PS,
400PS und 600PS.
Zusammen mit der integrierten Automation von EGS kann die
100PS mit sehr hoher Autonomie betrieben werden. Dabei stellt
die Automation die unterbrechungsfreie Versorgung der Maschine
mit Werkstücken sicher. Das Werkstückhandling erfolgt durch
einen Industrieroboter - in diesem Falle ein Kuka KR6R900sixx,
der aufgrund seiner Traglast und Dynamik bei gleichzeitig
kompakten Abmessungen die erste Wahl für diese Aufgabe ist.
Typische Werkstücke für die 100PS mit EGS Option sind Hohlräder
für Planetengetriebe. Die unbearbeiteten Rohteile werden in
Werkstückträgern, die auf Rollwagen gestapelt sind, in das System
eingeschoben. Im laufenden Betrieb kann dies taktzeitneutral
während des Automatikbetriebes durchgeführt werden. Im System
gibt es zwei Wagenplätze für Werkstückträger-Stapel. Zu Beginn
wird einer dieser Plätze mit einem leeren Wagen bestückt, der
andere Platz mit einem Wagen der Werkstückträgerstapel mit
unbearbeiteten Werkstücken enthält. Das System fördert nun
einen Werkstückträger in den Arbeitsbereich des Roboters, der
nacheinander Teil für Teil dem Maschinenlader übergibt und nach
erfolgter Bearbeitung wieder übernimmt. Ist ein Werkstückträger
abgearbeitet und vollständig mit bearbeiteten Teilen bestückt,
wird er auf dem Fertigteilwagen abgesetzt und ein neuer
Werkstückträger mit unbearbeiteten Teilen dem Roboter zugeführt
bis der komplette Rohteilwagen abgearbeitet ist.
Das System kann die Maschine also völlig autonom über die
Kapazität eines Werkstückträgerwagens mit Werkstücken
versorgen. Je nach Bearbeitungszeit und Werkstückdimensionen
kann auf diese Weise eine Werkstückautonomie von bis zu einer
kompletten Schicht erreicht werden.
Die Flexibilität des Roboters bietet – je nach Bearbeitungszeit
der Maschine – die Möglichkeit zusätzliche Aufgaben in den
Ablauf zu integrieren. Werkstücke können vor und/oder nach
der Bearbeitung geprüft, orientiert, vermessen, gewaschen
oder entgratet werden. Damit ergibt sich zusätzliches
Wertschöpfungspotenzial, das die Wirtschaftlichkeit der
Investition noch weiter verbessert. Auch nach erfolgter
Inbetriebnahme bietet der exible Industrieroboter die
Möglichkeit solche Zusatzprozesse mit vertretbarem Aufwand
nachzurüsten oder anzupassen.
Bei der Auswahl der Werkstückträger sollte der vorhergehende
bzw. nachfolgende Prozess berücksichtigt werden. Sind beim
Anwender bereits Paletten, Körbe oder Behälter für die interne
Logistik bzw. für den Teileaustausch mit Kunden oder Lieferanten
in Gebrauch, wird das Gleason-EGS-System entsprechend
angepasst. Werden die Bauteile im vorhergehenden oder
nachfolgenden Bearbeitungsschritt auch in Werkstückträgern
bereitgestellt, können diese möglicherweise genutzt werden,
insofern sie automatisierungsgerecht gestaltet und stapelbar
sind. Das vermindert die Komplexität durch ein einheitliches
Trägersystem und spart dem Anwender zusätzliche Kosten.
Die Anpassung und Umrüstung des Systems auf unterschiedliche
Werkstücke erfolgt durch die Auswahl am Bedienfeld. Das
Greifwerkzeug des Roboters muss ggf. umgerüstet werden,
was über entsprechende Einstellmöglichkeiten oder ein
Greiferwechselsystem schnell und werkzeuglos möglich ist.
Die Werkstückträger werden entweder durch unterschiedliche
Inlays in den Standardbehältern angepasst oder es kommen
werkstückspezische Werkstückträger mit gleichem Außenmaß
zum Einsatz.
Text: Raymond Graf, Heiko Röhrig
Kontaktdaten Gleason-Pfauter Maschinenfabrik GmbH
(Zweigniederlassung Studen): +41 32 366 61 71,
www.gleason.com, sales@gleason.com
EGS Automatisierungstechnik GmbH
Raiffeisenstraße 2
D-78166 Donaueschingen
fon +49 (0) 771 185 90 80-0
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EGS/072014