6-Achsen-Präzisions-Schleifzentrum GrindSmart 660XW von Rollomatic

Die GrindSmart 660XW hat ihre Vorteile bei einem sehr kompakten Aufbau, der steifen Abstützung der Werkstücke beim Schleifen, dem schnellen und parallel zum Werkstückwechsel ablaufenden Werkzeugwechsel, den schnellen direkt angetriebenen Achsen, dem übersichtlichen Bedienkonzept und der Fähigkeiten im autonomen Schleifen.

Maschinenaufbau

Rollomatic hat bei der 660XW ein neues, innovatives Konzept realisiert, was sowohl im steifen Maschinenaufbau, bei der Trennung von Maschinenbett zur Umhausung als auch bei der Montage der einzelnen Baugruppen einige Pluspunkte aufweist.

Alle Maschinenbaugruppen werden von langjährigen Partnern zugeliefert und in Le Landeron montiert. Das Bett besteht aus einem kompakten, eigensteifen Gussquader, der an allen Anbauflächen für die Baugruppen bearbeitet ist, und sich über drei Säulen (Füße) zum Boden hin abstützt. Dieser Gusskörper wird bei der Endmontage in ein Montage-Gestell eingelegt und gespannt. Dieses Gestell ermöglicht eine Drehung des Betts für optimale Zugänglichkeit bei Montage aller Baugruppen, der Verkabelung und Verrohrung.

Der Schleifschlitten an der Maschine ist mit seinen Führungsbahnen (X-Achse) seitlich am Bett angebaut und trägt den Schleifspindelstock, der in Y- und Z-Richtung bewegt wird.

Der Werkstückspindelstock ist drehbar gelagert (B-Achse), verfügt über eine weitere Linearachse (ZP-Achse) und die Spindelantriebsachse für die Werkstücke (C-Achse). Der gesamte Achsaufbau wurde auf geringste Achsverfahrwege ausgelegt. Für eine optimale Dynamik im Prozess sorgen die direkten Antriebe in den Linear- und Rotationsachsen.

Die Komplettbearbeitung eines Fräswerkzeugs erfolgt in drei Schritten: Rundschleifen des Rohlings, Schleifen der Geometrie über die gesamte Länge, abschließendes Halsschleifen. Die Linearachse auf dem Werkstückspindelstock hat dabei eine besondere Bedeutung, denn sie schiebt beim Schleifen das Werkstück über die Lünette unter der Schleifscheibe durch. Die Lünette ist dabei spezifisch ausgelegt, auf Drehachsenmitte der B-Achse platziert, also optimal abgestützt und direkt im Kraftfluss zur Schleifscheibe. Diese Kinematik bringt optimale Schleifergebnisse bei Werkzeuggeometrie und Oberflächen und wurde auf der 660XW erstmals in einem Maschinenkonzept bei Rollomatic derartig realisiert.

Innovativ ist auch die Kühlmittelversorgung im Schleifprozess. Die Kühlmittelrohre werden nicht wie allgemein üblich als Gesamtpaket mit der Scheibe eingewechselt. Sie sind auf dem verfahrbaren Schlitten der Werkstückspindel angebracht, fahren im Zustellprozess mit und zielen direkt auf den Kontaktpunkt von Schleifscheibe und Werkstück an der Lünettenauflage.

Das Kühlschmiermittel für den Prozess wird gleichzeitig als Kühlung der Baugruppen eingesetzt, wie alle Direktantriebe und der Antriebsspindel in der C-Achse. Durch die Spülung im gesamten Arbeitsraum, zusammen mit der Baugruppenkühlung, wird ein stationärer Temperaturzustand erreicht, der je nach Genauigkeitsanforderungen bei ±0,1°C gehalten werden kann.

Das Zusammenwirken aller auf Effizienz und Produktivität ausgerichteten Operationen an der Maschine bewirkt einen ‚Lean Grinding Process‘, wie es Rollomatic nennt, der dem Kunden eine erhöhte Wertschöpfung in seiner Produktion erbringt.

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Autonomes Schleifen

Rollomatic will seinen Kunden Maschinen zur Verfügung stellen, die einen mannlosen Betrieb gewährleisten. Dazu hat Rollomatic ein hauseigenes Projekt aufgelegt. Zur Realisierung muss sich die Maschine dabei selbst verwalten, und das erste geschliffene Teil soll in den vorgegebenen Spezifikationen liegen. Dafür sind diverse Optionen an der Maschine verfügbar.

Ein Laser-Messsystem prüft die geschliffene Kontur, eine CCD-Kamera positioniert die Rohlinge beim Schleifen von Werkzeugen mit innerer Kühlmittelversorgung und ein Renishaw-System schwenkt ein zur Positionierung der Werkstücke, beispielsweise nach einem steuerungsseitig vorgegebenen automatischen ‚Aufrauhen‘ der Schleifscheibe zur Verbesserung der Schnittleistung.

Zur Integration der Maschine in die autonome Fabrik gehört auch der automatisierte Austausch im Werkstückhandling. Dies bewirkt die Kassettenschublade, die bestückte Kassetten ein- und ausfahren kann.

Werkzeug-/Werkstückhandling

Zum schlanken Aufbau der 660XW gehört auch der kompakte Träger für die Werkstück- und Werkzeugwechseleinheit. Die Werkstücke werden über einen Linearlader transportiert (U-V-W-Achse), der aus sechs Kassetten maximal 1.350 Teile entnehmen und wieder einspeisen kann. Er hat auch die Aufgabe, fertig geschliffene Werkzeuge in eine Schleuse zu legen, die dann manuell aus dem Arbeitstraum herausgezogen und entnommen werden. Eine solche Entnahme mit Prüfzyklus wird steuerungsseitig eingeplant und der Schleifprozess nicht unterbrochen.

Der oberhalb der Schleifspindel angeordnete und damit Maschinenaufstellfläche sparende Werkzeugwechsler trägt sechs Schleifscheibenpakete mit maximal vier Scheiben pro Flansch. Er ist schwenkbar und schiebt die Schleifscheiben zum Wechsel über eine schräge Führung vor die Schleifspindel.

Zeitsparend ist der parallel ablaufende Werkstück- und Werkzeugwechsel.

Der kompakte Aufbau der Maschine mit integriertem Handling, der kompletten Umhausung und dem nicht notwendigen Service-Zugang von der Rückseite ermöglicht das Aufstellen direkt an einer Wand und spart damit Flächen im Gebäude.

Steuerung

An der Maschine ist die Fanuc 31 i im Einsatz, auf der das Softwarepaket VirtualGrind Pro von Rollomatic läuft und das Generieren von Schleifprogrammen optimal unterstützt. Ein Wizard erleichtert durch wenige Klicks das Programmieren. Eine Datenbank enthält eine Vielzahl vorhandener Werkzeugmodelle. Der 3D-Simulator zeigt im Pre-Prozess die Schleifbahnen und prüft Kollisionen. In der Vorbereitung für einen neuen Job auf der Maschine wird ein ‚Smart Set-up‘ realisiert, der den Zeitaufwand minimiert.

Für die ‚Smart Factory‘ im autonomen Schleifen sind auf der Steuerung eine Anschlussfähigkeit und auch Schnittstellen zu anderen Einrichtungen vorhanden. Dies sind die bildlche Darstellung des Maschinenstatus (über R-Monitor), der Abruf von Informationen über einen Standard-OPC-UA-Server (R-Connect) und auch die Verbindung in Echtzeit zu einer mobilen App (R-Monitor Premium).

Dynamisch und genau schleifen

Maschinen-Check

Schleifmaschine Helitronic Micro von Walter Maschinenbau

Bei der Werkzeugschleif- und zugehörigen Messtechnik ist Walter mit einem umfangreichen Maschinenportfolio am Markt. Die Helitronic Micro schleift Werkzeuge mit komplexen Geometrien bis in den Mikrobereich.Lesen Sie mehr!

Bearbeitung

Beim Maschinen-Check wurde das Schleifen eines Werkzeugs mit Durchmesser 0,633Millimeter vorgeführt. Die erreichten Qualitäten bei vorgegebener Toleranz waren beeindruckend. Im Durchmesser wurde ein cpk-Wert von 3,67 und im Rundlauf des Werkzeugs ein cpk-Wert von 7,08 erreicht.

Service/TCO

Der Informationsablauf im Service von der Anfrage/Meldung des Kunden in der Service-Hotline (besetzt mit sieben Spezialisten) bis zur Rechnungstellung ist vollständig digitalisiert. Die Fachkräfte (20 Techniker) sind strategisch in der Schweiz und in Europa lokalisiert. Die Historie zu jeder Maschine ist im hauseigenen ERP-System hinterlegt, zu der auch der Kunde Zugriff hat. Updates zur Software kann er darüber ebenfalls erhalten. In täglichen Meetings werden aktuelle Probleme aus dem Feld besprochen. Beispielhafte Analysen aus dem Datenarchiv konnten nicht gezeigt werden. Die Garantiezeit auf alle Baugruppen der Maschine liegt bei 36 Monaten, ein vorbildlicher Wert.

Zahlen+Fakten

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Maschinen-Check Ergebnisse, Punktezahl

Maschinen-Check Ergebnisse
Maschinenlieferant: Rollomatic, GrindSmart 660XW

Ein Highlight beim Fräsen

Maschinen-Check

Bearbeitungszentrum Heckert H100 von Starrag

Starrag bietet Heckert-Bearbeitungszentren in vier/fünfachsiger Ausführung bei den Baureihen H beziehungsweise X an. Die H-Baureihe der 4-Achs-BAZ ist in sechs Baugrößen neu konzipiert worden von H50 bis H100, gestaffelt nach Palettengröße.Lesen Sie mehr!