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Automatisches Rüsten mit der PTI-Schnittstelle

Genormte Schnittstellen an Werkzeugmaschinen müssen über Jahrzehnte Bestand haben und damit zukunftsweisend sein. Für Bearbeitungszentren stellt der seit Mitte der 1990er-Jahre genormte HSK ein gutes Beispiel für intensiven Normungsprozess und Zukunftsorientierung dar. Die PTI-Schnittstelle für Revolverdrehmaschinen befindet sich zurzeit in einem ähnlichen Prozess. Entwicklung und Normung sind in Gemeinschaftsarbeit von Hochschule und Industrie abgeschlossen und der Übergang in den Markt hat begonnen.

Zukunftsorientierung heißt für die PTI-Schnittstelle auch, dass sie für die Automatisierung geeignet sein muss. Im Rahmen eines Projekts bei der Motion Technology Company Schaeffler zum automatischen Umrüsten von Revolverdrehmaschinen realisierte OTT-Jakob das automatische Spannen von PTI-Werkzeughaltern in einem Axialrevolver. Die Revolverscheibe einer Drehmaschine DMG CTX Beta 500 wurde von VDI40 auf PTI54 umgebaut, wobei das manuelle PTI-Standardspannsystem zum Einsatz kommt und für den automatischen Spann- und Lösevorgang mit einem Automatikschrauber (Clampbooster) kombiniert wird (Bild 7). Die PTI-Werkzeughalter (Aleit GmbH – Tools & Systems, Mimatic) erhalten dabei Elemente für das automatische Greifen und ermöglichen damit die automatische Handhabung. Hier steht ein weiterer Vereinheitlichungsprozess zur Normung dieser Elemente an.

In dem Showcase realisiert Schaeffler auf Basis der genormten PTI-Schnittstelle den kompletten Automatikbetrieb von der Werkzeugbereitstellung über den Transport bis zum automatischen Wechsel mit Cobot und fahrerlosem Transportfahrzeug (FTF). Neben der Realisierung der „mechanischen“ Aufgaben erarbeitet Schaeffler Innovationen in den Bereichen Werkzeugidentifizierung, Steuerung und Digitalisierung. Der Showcase mit genormter PTI-Schnittstelle wird im Hause Schaeffler als Basis für die Einführung von Automatisierungssystemen mit Revolverdrehmaschinen an den Schaeffler-Produktionsstandorten genutzt.

Zusammenfassung und Ausblick

Die PTI-Schnittstelle wurde in Zusammenarbeit von Industrie und Hochschule als neue, leistungsfähige Werkzeugschnittstelle für Revolverdrehmaschinen entwickelt und international genormt. Dank ihrer polygonalen Form bietet sie hohe Steifigkeit und Wiederholgenauigkeit, was die Bearbeitungsqualität erheblich verbessert. OTT-Jakob hat zudem maßgeschneiderte Spannsysteme für die PTI-Schnittstelle entwickelt, die eine effiziente Automatisierung ermöglichen. Zukünftig wird die PTI-Schnittstelle eine entscheidende Rolle in der automatisierten Fertigung spielen und durch ihre Standardisierung den Markt prägen.

Nähere Informationen zu den Autoren

Prof. Dr.-Ing. Christian Brecher ist Professor und Inhaber des Lehrstuhls für Werkzeugmaschinen, Niclas Klumpen M. Sc. ist wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Gruppe Maschinenuntersuchung & -beurteilung und Dipl.-Ing. Stephan Neus ist Oberingenieur und Leiter der Abteilung Maschinentechnik, alle am Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen, Lehrstuhl für Werkzeugmaschinen. Dr. Dietrich Lembke ist Consultant der OTT-Jakob Spanntechnik GmbH. Conrad Rösch ist Mitarbeiter der OTT-Jakob Spanntechnik GmbH. (pk)

Literatur

[1] Brecher, C.; Bergs, C.; Wagner, P. et al.: Abschlussbericht zum Projekt Einheitliche Re-volverschnittstelle für Drehmaschinen (REVOSIT). WZL der RWTH Aachen, Aachen 2016.

[2] Brecher, C.; Wagner, P.; Müller, F.: Optimierte Revolverschnittstelle bietet höhere Steifig-keit. MM Maschinenmarkt 120 (2014), S. 67–70. Internetadresse: http://www.maschinenmarkt.vogel.de/optimierte-revolverschnittstelle-bietet-hoehere-steifigkeit-a-456864/.

[3] Brecher, C.; Bergs, C.; Wagner, P. et al.: Abschlussbericht zum Projekt Normung einer einheitlichen Kupplung für angetriebene Werkzeuge in Revolverdrehmaschinen RE-KUNORM (Revolverkupplungsnorm). WZL der RWTH Aachen, Aachen 2020.

[4] ISO 5686-1, Polygonal turret interface with flat contact surface — Part 1: Shanks of type F, H and A .

[5] ISO 5686-2, Polygonal turret interface with flat contact surface — Part 2: Receivers of type F, H, A and X for shanks of type F, H.

[6] ISO 5686-3, Polygonal turret interface with flat contact surface — Part 3: Coupling for driven tool holders with shanks of type F and A.

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