VL 1 Twin, EMAG

Die VL 1 Twin hat einen sehr kompakten Aufbau mit etwa 4,6 m2 Stellfläche. - Bild: fertigung

Im Segment der Drehmaschinen ist die Baureihe der Vertikaldrehmaschinen, wie die VL1 Twin auf Produktivität im Serienbetrieb ausgerichtet. Die Vorteile der Maschine liegen bei einer monolithischen, aus Polymerbeton gegossenen, steifen Maschinensäule mit Grundkörper, den kräftigen Rollenumlaufführungen in den Linearachsen, der leistungsstarken Motorspindel, der verfügbaren Automationskomponenten und bei der Twin-Ausführung in der günstigen Relation der Kosten pro Spindel.

Maschinenaufbau

Linienanordnung VL1 Twin
In der Linienanordnung bearbeitet die VL 1 Twin in Komplettbearbeitung beim Drehen die Planeten-, Kegel- und Sonnenräder. - Bild: fertigung

Ein wichtiges Kriterium für Emag ist die Qualität im mechanischen Aufbau der Maschine, als Basisvoraussetzung für gefertigte Werkstückqualität. Daher werden in den Werken Zerbst und Jintan alle Baugruppen, darunter sind auch Arbeitsspindeln, Werkzeugrevolver und Automationsbaugruppen selbst gefertigt. Bei Emag werden alle Gussteile, wie auch die Maschinensäule, im eigenen Feinmessraum gemessen (100-prozentige Prüfung), erst dann erfolgt der Start der Montage.

Die Maschinensäule für den Drehschlitten ist in einem Stück aus einem Polymerbeton (Mineralit) gegossen, das Gestell der Spänewanne ist als Schweißkonstruktion ausgeführt. Das ergibt Steifigkeit und die beim Drehen nötige Dämpfung.

Das Bett sitzt auf Stellschuhen und ist nicht im Fundament der Halle verankert. Der Kreuzschlitten für die Verfahrbewegungen in der X- und Z-Achse wird als Gusskörper gefertigt, wobei die X-Achse als Pick-up verlängert ist und bis in den Automationsbereich im Zu- und Ablauf der Werkstücke führt.

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Spindeln im Simultanbetrieb
Die Maschine arbeitet mit zwei unabhängig voneinander einstellbaren Spindeln im Simultanbetrieb. - Bild: fertigung

Diese Achse ist mit Direktantrieben und direktem Wegmesssystem ausgerüstet. Auch die Rollenführungen in allen Linearachsen bringen einen Mehrwert an Steifigkeit, beides ein Indiz für hohe Genauigkeiten im Prozess. Wobei auch ein Temperatursensor im Maschinengrundkörper qualitätsstabilisierend wirkt, denn er wird zur Wegkompensation der Achsantriebe genutzt.

Das Highlight der Maschine ist die Twin-Anordnung der zwei Arbeitsspindeln, die in Simultanbearbeitung im Drehprozess laufen. Sie sind gekühlt, konstruktiv so ausgelegt, dass die Loslagerung im hinteren Lager verbaut ist, und damit die Spindel in z-Richtung wachsen kann, also nicht durchmesserrelevant, was beim Drehen wichtig ist. Jede Spindel kann bei der Durchmesserbearbeitung einzeln korrigiert werden.

Dies ist ein Alleinstellungsmerkmal im Wettbewerb für Emag, aber auch wichtig, da hier die Unterschiede im Spannverhalten und auch bei der Werkzeugeinstellung der beiden Stationen separat kompensiert werden können. Dies gewährleisten die Direktantriebe in jedem Spindelschlitten, denn sie können in jeglicher Position auf dem Permanentmagnet in X-Richtung frei verfahren. Die Z-Richtung wird über Antriebe mit Kugelrollspindeln gefahren und lassen sich auch separat korrigieren.

vl 1 Twin Bearbeitung
Bei den Bearbeitungen werden Rundlaufqualitäten von < 5 μm erreicht. - Bild: fertigung

Durch die Simultanbearbeitung von zwei Werkstücken steigt die Ausbringung und auch die Produktivität für den Kunden.
Beide Spindeln arbeiten auf einen Werkzeugrevolver, der auf jeder der vier Spannebenen zwei identische Werkzeuge trägt.

In der Ausführung der Werkzeugspannung kann der Kunde flexibel den VDI 30, BMT45 -Spannschaft oder auch die Capto-Wechseltechnik nutzen. Auch der Revolver trägt zur Dynamik in der Maschine bei, denn er wird über einen Torquemotor gedreht.

Automatisierung

Spänefall
Durch die vertikale Spindelanordnung und die optimale Arbeitsraumauskleidung ist der Spänefall ideal. - Bild: fertigung

Durch die Vertikalbearbeitung können die Werkstücke direkt im Pick-up Modus von den Arbeitsspindeln in die Maschine übernommen und nach Bearbeitung auch wieder auf die Automation (TrackMotion) abgelegt werden. Damit ist eine zusätzliche Beladeautomation überflüssig, und dies reduziert die Zeit, in der die Maschine nicht im Span läuft.

Optional ist ein Werkstückmesstaster platzierbar, der zwischen Arbeitsstation und Be- und Entladeband angeordnet ist, und damit kurze Eingriffszeiten bei Korrekturen ermöglicht. Als Systemlieferant, auch unter dem Anspruch beim Kunden diverse Technologien anzubieten, hat Emag einen vielfältigen Baukasten für Automationsbaugruppen verfügbar, der alle Kundenbedarfe abdeckt.

Steuerung

Im Einsatz ist hier nur die Fanuc 31i mit Manual Guide i. Man denkt daran, auch die Siemens 840D sl mit ins Portfolio aufzunehmen. Da die zwei Arbeitsspindeln unabhängig voneinander fahren, sind sie auf zwei Steuerungskanälen programmiert. Auch die Automation – TrackMotion – hat eine eigene Steuerung. Der Aufbau des Bedienpanels und auch die Darstellung am Bildschirm sind Emag-Ausführungen.

Track motion
Die Automation – TrackMotion – lässt sich kundenspezifisch auslegen. - Bild: fertigung

Industrie 4.0

vl1 Twin Trackmotion
Im TrackMotion übernimmt der Trans- Lift die Hub- und Schwenkfunktionen. - Bild: fertigung

Bei den Industrie-4.0-Lösungen hat Emag einen umfangreichen und detaillierten Katalog in der digitalen Vernetzung von Sensor-, Betriebs- und Produktionsdaten aufgebaut. Hier werden nicht nur Sensorsignale ausgewertet, sondern Verknüpfungen im gesamten Betriebsablauf geschaltet, die einen Mehrwert für den Kunden generieren.

Dabei werden vier Schwerpunkte analysiert und miteinander verknüpft. Das sind die Überwachung im Prozess, die Analyse, Auswertung und Steuerung, die Wartung und Instandhaltung und die Arbeitsvorbereitung. Alle Datenerfassungen in den Schwerpunkten sind natürlich auf Emag-Produkte zugeschnitten und helfen dem Kunden, die Produktivität in seinen Prozessen zu steigern.

Einzelnen Anwendungen werden durch Icons dargestellt, was die Transparenz und Bedienerfreundlichkeit unterstützt. Sehr sinnvoll sind Service Apps, geladen auf dem Smartphone. Es kann per QR-Code, der an der Maschine angebracht ist, direkt mit dem Maschinenlieferant korrespondiert werden. Systemvoraussetzungen zum Eingang in die Anwendungen sind die gängigen Smartphone-, Tablet- oder Laptop-Geräte.

Industrie 4.0 Anwendungen
Emag unterteilt die Industrie 4.0 Anwendungen in vier Schwerpunkte. Jedes Icon steht für eine Anwendung.- Bild: fertigung

Service/TCO

Neben der normalen Verfügbarkeit im Servicebüro von 7.00 bis 17.30 Uhr, kann man zusätzlich „rund um die Uhr“ eine Servicefachkraft erreichen, was natürlich für einen Kunden mit dreischichtigem Fertigungsprozess hervorragend ist. Mit den vorhandenen Analyse-Tools und der direkten Online-Zuschaltung auf die diversen Archive im Hause sind die Emag Fachkräfte vor Ort sehr gut unterstützt.

Sie melden direkt alle Ergebnisse ihres Einsatzes in die Datenbank zurück. Regelmäßige Verbesserungen am Produkt werden durch eine „Versionierung“ in der Baureihe festgehalten und dann bei allen Kunden umgesetzt. Die Aussage vom Service ist, „wir wollen die TCO-Werte für den Kunden so gering wie möglich halten“. In dem großen verfügbaren Datenvolumen können auch TCO-Auswertungen gefahren werden.

Meine Meinung

Die VL 1 Twin ist eine hochproduktive Maschine für die Serie. Mit der steifen Maschinengrundstruktur, der Rollenlagerung in den Linear-achsen, der stabil ausgelegten Spindel und den diversen Maßnahmen zum Temperaturverhalten ist eine Genauigkeitsbearbeitung auch im Langzeitbetrieb gegeben. Durch die diversen Automationssysteme lässt sich die Maschine ideal in Linienstrukturen einbinden. Bei der Servicebereitschaft und auch in der digitalen Vernetzung von Informa-tionen aus dem Prozess ist Emag vorbildlich und setzt einen Standard in den Anforderungen zur Realisierung von Industrie 4.0. Edwin Neugebauer