Handhabungstechnik

Schwerelos zur Fräse

Schonender Austausch von Spannvorrichtungen
Der weit ausladende Greifer nimmt das Spannmittel auf. (Fotos: Springfeld)
Ein mobiles Handhabungsgerät von Zeilhofer erleichtert die Fertigung von Kompaktaggregaten im Hawe Hydraulikwerk in Freising.

Hydraulikaggregate werden üblicherweise dort eingesetzt, wo auf kleinem Raum viel Kraft zu erzeugen ist. Damit beispielsweise Windenergieanlagen möglichst optimal arbeiten können, müssen die Rotorblätter sowie die sie tragende Gondel in den Wind gestellt werden. Umgekehrt sind beide Komponenten bei Sturm oder Wartungsarbeiten sofort aus dem Wind zu nehmen und festzustellen. Das Hawe Hydraulikwerk in Freising, eins von sieben Produktionsstandorten, fertigt unter anderem Kompaktaggregate für diese Aufgabe. Ein Handhabungsgerät von Zeilhofer unterstützt hier die Teilefertigung.

Ein anschlussfertiges Kompakt-Pumpenaggregat besteht aus Gehäuse, Motor und Pumpe. Durch den Anbau von verschiedenen Anschlussblöcken und Ventilverbänden lassen sich kompakte Systemsteuerungen aufbauen. Aus Gewichtsgründen sind das Gehäuse und andere Teile aus Aluminiumguss gefertigt. Hierfür müssen die Rohteile so fest in die Bearbeitungsmaschine eingespannt werden, dass sie sich präzise bearbeiten lassen, ohne sich zu verformen. Die erforderlichen Spannvorrichtungen sind bis zu 30 Kilogramm schwer. Die Fertigung der Gehäuseteile erfolgt in zwei Bearbeitungszentren – es sind vertikale Drehzentren mit baugleichen Haupt- und Gegenspindeln, die eine zeitgleiche Vorder- und Rückseitenbearbeitung ermöglichen. Die bei Hawe installierten Maschinen haben drei Werkzeugrevolver, mit denen die Werkstücke komplett bearbeitet werden. Die Hauptspindel befindet sich tief im Arbeitsraum, so dass der manuelle Austausch der schweren Spannwerkzeuge den Werker körperlich stark belastete. Deshalb war ein Handhabungsgerät erforderlich geworden, das durch den vorderen Zugang tief in den Arbeitsraum einfahren kann. Die beiden Bearbeitungszentren fertigen zusammen etwa 105 unterschiedliche Teile für verschiedene Produkte; Hawe erreicht die hohe Fertigungsflexibilität durch unterschiedliche Spannvorrichtungen.

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Mobiles Handhabungsgerät

Beim Produktwechsel sind die Spannmittel für die Hauptspindel und die Spanndorne für die Gegenspindel zu wechseln. Dazu steht nun ein pneumatisch arbeitendes Handhabungsgerät von Zeilhofer zur Verfügung. Da die beiden Bearbeitungszentren nicht nebeneinander stehen, ist ein mobiles Handhabungsgerät im Einsatz. Es ist auf einer eigenstabilen Grundplatte montiert, besitzt eine Tragfähigkeit von 60 Kilogramm und bietet einen Arbeitsradius von 2.500 Millimeter. Es wird an die betriebliche Druckluftleitung angeschlossen und ist einsatzbereit.

Zunächst sind die bereits eingespannten Spannmittel aus dem Arbeitsraum zu holen. Dazu setzt die Hauptspindel die auszuwechselnde Spannvorrichtung auf einen Ablageteller im Arbeitsraum. Anschließend wird der Greifer des Handhabungsgeräts präzise an die Spannvorrichtung herangeführt. Beim Aufnehmen des Spannmittels wird automatisch das Gewicht detektiert. Per Knopfdruck speichert die pneumatische Steuerung das Gewicht der aufgenommen Last und sorgt für den Aufbau des Gegendrucks im Hubzylinder. Nun führt der Bediener die Spannvorrichtung schwerelos und sicher aus dem Arbeitsraum. Zur zusätzlichen Unterstützung von Auf- und Abwärtsbewegungen kann der Bediener entsprechende Taster oder den Joystick an der Bedieneinheit nutzen. Wenn die Spannvorrichtung auf dem Wagen abgelegt ist, löst der Bediener in sicherer Zweihandbedienung den Greifer von der Last. Sofort schaltet sich die Steuerung automatisch in den Leergewichtszustand, damit die Greifereinheit nicht nach oben schnellt.

Präzises Führen an der Last

In gleicher Weise nimmt der Bediener die einzuwechselnde Spannvorrichtung auf und schwenkt sie in den Arbeitsraum des Dreh- und Fräszentrums. Dort legt er die Spannvorrichtung auf die Nut des Ablagetellers, wo sie von der Hauptspindel übernommen wird. Um dieses Prozedere zu erleichtern, kann der Bediener von der Bedieneinheit aus die Spannvorrichtung per Hebel radial drehen und auf diese Weise eine Feinjustiereinrichtung zur Ablage vornehmen. Nach dem Auswechseln der Spannvorrichtung an der Hauptspindel werden die Spanndorne an der Gegenspindel ausgewechselt. Dort ist erneut Präzisionsarbeit gefragt, denn für den Spanndorn gibt es keinen Ablageteller. Deshalb nimmt ihn das Handhabungsgerät direkt von der Gegenspindel auf. Besonders beim Aufsetzen des Spanndorns auf die Gegenspindel punktet das Zeilhofer-Handhabungsgerät: Neben der mechanischen Feinjustierung ermöglicht die pneumatische Steuerung das präzise Führen an der Last – es lässt sich mit geringer manueller Kraft präzise auf die Gegenspindel aufsetzen.

Zu den primären Sicherheitseinrichtungen eines pneumatisch arbeitenden Handhabungsgeräts gehört ein ausreichend dimensionierter Druckluftspeicher, damit die Last auch bei Ausfall der Druckluftversorgung festgehalten wird. Wenn der Druckluftvorrat im Sicherheitsspeicher verbraucht ist, werden Scheibenbremsen automatisch aktiviert. Nicht zuletzt gehört auch eine Überlastsicherung zur Grundausstattung.
Peter Springfeld/pb

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