Multifunktional einsetzbare Einpressmaschine

Druck auf verschiedene Typen

Der niederländische Sondermaschinenhersteller Integron sorgt mit einer Kombination aus Tox-Kraftpaket-Antriebszylinder, Proportionalventiltechnik und RFID-Chip für mehr Flexibilität und Effizienz beim Einpressen von Muttern in Automotive-Baugruppen.

Gesamtansicht einer multifunktionalen Einpressmaschine für den flexiblen Einsatz zum Setzen von einer bis vier Einpressmuttern an Ölkühlersystemen. (Foto: Tox)

Ein vergleichsweise kleines Land und keinerlei Rohstoffe, aber ein hohes Maß an Kreativität und Flexibilität sowie gut ausgebildete Fachkräfte – das sind die Voraussetzungen, unter denen sich die niederländische Fertigungsindustrie im globalen Wettbewerb behaupten muss. Auf der Kreativität bei produktionstechnischen Lösungen sowie dem flexiblen Reagieren auf Kundenbedürfnisse liegt hier besondere Bedeutung, weil sich zum Beispiel die niederländischen Automotive-Zulieferer weltweiter Konkurrenz ausgesetzt sehen und alle Register ziehen müssen, um im Geschäft zu bleiben. Gleich mehrfache, wirkungsvolle Hilfe gibt hierbei die Unternehmensgruppe Integron, die mit vier Gesellschaften im Maschinenbau, in der Antriebstechnik, im Sondermaschinenbau und in der Meerestechnik tätig ist. Speziell der Sondermaschinenbau konzentriert sich dabei auf die Entwicklung, Konstruktion, Herstellung und den Service von angepassten Lösungen für die niederländische Fertigungsindustrie. Ein großes Kundensegment ist hier die niederländische Automobilindustrie, für die Integron sowohl hochautomatisierte Produktionssysteme als auch teilautomatisierte, flexible Stand-alone-Maschinen liefert, die sich durch multifunktionale Nutzung und schnelle Umrüstung auszeichnen.

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Aus Druckluft wird Presskraft
Ein Beispiel dafür ist eine jüngst realisierte, flexible Mutterneinpressmaschine für einen Automotive-Zulieferer, der unter anderem Ölkühler fertigt. Für diesen Kunden wurden schon mehrere Einzweck-Einpressmaschinen gebaut, abgestimmt auf jeweils einen Typ Ölkühler. Doch nun benötigte der Kunde eine multifunktionale Einpressmaschine, um unterschiedliche Ölkühlertypen zum Beispiel in kleineren Stückzahlen oder bei Anlaufserien flexibel und schnell bearbeiten zu können. Es kann also sein, dass pro Kühlertyp nur jeweils ein paar Hundert Stück benötigt werden und dann bereits die Umrüstung auf den nächsten Typ erfolgt – die Umrüstung darf nur wenig Zeit beanspruchen. Umrüsten wiederum heißt, dass je nach Kühlertyp die in der Einpressmaschine montierte Presseinheit für eine bis vier Einpressmuttern auf die erforderliche Presskraft eingerichtet werden muss.

Werkstückaufnahme und Einlegen des Bauteils mit dem RFID-Chip. (Foto: Tox)

Das Unternehmen arbeitet schon lange mit den pneumohydraulischen Antriebszylindern Tox-Kraftpaket. Diese Technik sollte beibehalten werden, weil hier auf der Basis von Druckluft in einem geschlossenen Ölkreislauf-Zylindersystem die benötigte Presskraft erzeugt wird. Es ist kein Hydraulikaggregat erforderlich, und durch den im Zustell-/Rückhub-Betrieb rein pneumatischen Kolbenvortrieb sind schnelle Hubbewegungen möglich. Der kleine und einstellbare sowie in Hub und Presskraft exakt reproduzierbare Krafthub setzt erst beim Auftreffen auf die zu fügenden Bauteile ein und nimmt somit ebenfalls wenig Zeit in Anspruch. Dadurch ergeben sich im Vergleich zu vielen Presskraftantrieben herkömmlicher Art kurze Arbeitszyklen. Das pneumohydraulische Tox-Kraftpaket ist eine effiziente, saubere, energiesparende und umweltfreundliche Komplettlösung, die sich auch einfach steuern lässt.

Präzisions-Presskraft gepaart mit Intelligenz
Da es wie erwähnt um kleinere Serien geht, wird die Einpressmaschine manuell aktiviert. Der hier gewählte 200 Millimeter lange Zustell-/Rückhub bietet den Vorteil, dass der Bediener genügend Freiraum hat, um die sperrigen Aluminium-Ölkühlerbauteile ungehindert in die Aufnahmen einlegen oder nach dem Einpressen von einer bis maximal vier Setzmuttern wieder entnehmen zu können. Der Kraftpaket-Antriebszylinder erzeugt eine Presskraft von maximal 100 Kilonewton; je nach Anzahl und Typ der Setzmuttern und Ölkühlerausführung werden aber nur zwischen 30 bis 40 Kinonewton benötigt. Ein Drucksensor in der Aufnahme des Bauteils erkennt, ob der eingestellte Enddruck erreicht wurde. Ist dies nicht der Fall, wird auf dem Bildschirm ein Fehlercode angezeigt; die Einpressstation öffnet sich erst dann, wenn der Bediener den Fehler quittiert hat. Der Clou an der Einpress-Komplettlösung für unterschiedliche Ölkühlertypen ist der zum jeweiligen Produkttyp gehörende RFID-Chip, der ein auf die benötigte Presskraft bezogenes Signal an eine SPS gibt. Diese wiederum aktiviert ein elektronisches Proportionalventil und signalisiert dem Kraftpaket, mit welcher Druckkraft es die Setzmutter(n) einzupressen hat. Die sich selbst aktivierende Presskraft-Einstellung dauert nur etwa 60 Sekunden, und das Proportionalventil schaltet dann in Sekunden-Bruchteilen, so dass der Bediener nicht einzugreifen braucht. Im RFID-Chip sind alle relevanten Daten und Parameter zum Einpressvorgang hinterlegt, und werden nach dem Einpressen mit den per Drucksensor ermittelten Prozessdaten abgeglichen. So werden immer alle Setzmuttern mit der dafür vorgesehenen Presskraft eingepresst. Zusätzlich sind in den Werkstückaufnahmen der Einpressmaschine mehrere Sensoren und Laserdetektoren angebracht, welche die korrekte Position und das Vorhandensein der Setzmuttern sowie die Lagerichtigkeit des Werkstücks überprüfen und dem Bediener visuell aufzeigen, ob alles seine Ordnung hat. Wenn nicht, signalisiert eine rote Lampe Korrektur- oder Austauschbedarf, die Sicherheitsluke lässt sich nicht schließen und die Zwei-Hand-Steuerung nicht aktivieren. pb

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