Spannsysteme Werkstück-Spanntechnik mit Sensorik

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Zu den AMB-Premieren von Roemheld zählen Schwenkspanner für niedrige Betriebsdrücke, das Automatisierungssystem Hilma.ASH und neue „balance“-Spannsysteme zum verzugsfreien Spannen von Werkstücken.

Die hydraulisch einfachwirkenden Nullpunktspannsysteme Stark.balance passen sich an das Werkstück an und positionieren und spannen es verzugsfrei.
Die hydraulisch einfachwirkenden Nullpunktspannsysteme Stark.balance passen sich an das Werkstück an und positionieren und spannen es verzugsfrei.
(Bild: STARK Spannsysteme)

Eine neue Baureihe hydraulischer Schwenkspanner, basierend auf der bekannten 70 und 120 bar Serie, hat eine integrierte pneumatische Positionskontrolle. Aufgrund ihrer kompakten Bauform ist die Außengeometrie mit der Ausführung ohne Kontrolle identisch. Verwendet werden sie vorwiegend in der vollautomatischen Fertigung mit sehr kurzen Taktzeiten und bei Spannvorrichtungen, bei denen Handlingsysteme zum Werkstückwechsel genutzt werden.

Automationsspannsystem für die automatisierte Produktion

Der erstmals vorgestellte, hydraulisch doppeltwirkende Langhubspanner Hilma.ASH zeichnet sich durch einen sehr großen Hub von 80 Millimetern aus. Er ist ideal für unterschiedliche Baugrößen von Teilefamilien, die in einem Spannsystem gespannt werden. Daher kann die Anzahl werkstückspezifischer Spannmittel deutlich reduziert und können Spannmittelkosten eingespart werden. Ein weiterer Vorteil: Die Maschinenlaufzeit wird nicht durch die Anzahl der Spannmittel und Paletten limitiert.

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Der große Hub bietet ausreichend Flexibilität für die vollautomatisierte Produktion von Werkstücken für die erste und zweite Aufspannung. Auch ein automatisierter Backenwechsel ist möglich. Dadurch können – ohne manuelle Eingriffe – problemlos abwechselnd Rohteile und halbfertige Produkte mit unterschiedlichen Spannkräften gespannt und bearbeitet werden.

In Zusammenarbeit mit einem Roboter ersetzt der Hilma.ASH eine Vielzahl herkömmlicher Spannsysteme, die oft nur über einen Hub von wenigen Millimetern verfügen und daher nur wenig Flexibilität bieten. Teilefamilien können mit dem Hilma.ASH dank geringerer Rüstzeiten sowie niedrigerer Personal- und Anlagenkosten deutlich günstiger als mit Standardschraubstöcken oder Palettensystemen hergestellt werden.

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Der Maschinenschraubstock Hilma MC-P mit balance-Funktion und das hydraulisch einfachwirkende Nullpunktspannsystem Stark.balance passen sich an das Werkstück an. Dadurch positionieren und spannen sie es verzugsfrei. Diese ausgleichende Funktion verhindert Verformungen der Werkstücke, so dass jederzeit eine präzise und prozesssichere Fertigung gewährleistet ist.

Der Stark.balance Schnellspannverschluss ermöglicht einen sehr großen Ausgleich von ± 0,75 Millimeter. Er wurde speziell für die besonderen Anforderungen bei der Direktspannung und bei großen Paletten entwickelt.

Verändert sich das Werkstück, beispielsweise infolge von Temperaturschwankungen, kann der Spannmechanismus seitlich ausweichen. Damit lassen sich Positionsfehler von bis zu 1,5 mm kompensieren.

Durch die kollisionsfreie Zugänglichkeit an fünf Seiten eignen sich Stark.balance-Systeme zudem zur 5-Achsbearbeitung und für die flexible Produktion unterschiedlicher Bauteildimensionen.

Systembedingte Ungenauigkeiten kann auch das auf der AMB ausgestellte Stark.connect aufnehmen. Seine integrierte Sensorik zeigt die verschiedenen Spannzustände „ohne Einzugsnippel gespannt“, „Einzugsnippel gespannt“ und „gelöst“ mittels LEDs am Element an. Zusätzlich werden die Informationen über PNP-Ausgänge an eine SPS-Steuerung weitergeleitet.

Stark.connect verfügt über einen aktiven Einzug, der die Spannqualität spürbar verbessert. Andere Systeme mit aktivem Einzug wie Stark.classic, Stark.hydratec und Stark.sweeper sind ebenfalls am Messestand zu sehen.

Mit dem modularen System Stark.intelligence können verschiedene Nullpunktspannsysteme für den digitalen Einsatz umgerüstet werden. Das in einem Maschinentisch oder einer Schnellverschlussplatte installierte Sensorsystem erlaubt eine transparente und standardisierte Abbildung des Zustands – sowohl für den Prozessablauf als auch für die Instandhaltung.

Stark.intelligence ist ein busfähiges System, das mithilfe von Sensoren an einem Stark-Nullpunktspannsystem in Echtzeit Wege, Positionen, Temperaturen und Drücke misst. Die Daten von mehreren Einheiten werden an das Mastermodul gesendet und dort verarbeitet. Diese gibt die Informationen wiederum via IO-Link-Schnittstelle an Endgeräten an der Maschine oder an browserfähigen Endgeräten aus.

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Alle Daten lassen sich zudem direkt in den Bearbeitungsprozess einbinden, beispielsweise für eine manuelle oder automatische Beladung im Rahmen eines durchgehenden Produktionsprozesses. Außerdem liefert das System wertvolle Informationen zum Zustand der Spannmittel und erlaubt damit eine zustandsbasierte Wartung.

Kunden können zwischen Einzelkomponenten und einer Komplettlösung inklusive Visualisierung wählen. In der Vollausstattung ist auch ein RFID-Interface verfügbar, das Paletten und Werkstücke automatisch erkennt.

Bohrungsspanner für 5-Seitenbearbeitung

Beim platzsparenden axialen Spannen und Positionieren helfen kompakte Roemheld-Bohrungsspanner, die sehr nah an der Werkstückkontur platziert werden können. In Bohrungen von 5,2 bis 13,7 Millimetern können so auch sehr kleine Bauteile zuverlässig gespannt werden.

Durch austauschbare Spannbuchsen kann die Bohrungsgröße einfach angepasst werden. Dabei verbleibt das Spannelement in der Vorrichtung. Dieses Vorgehen erlaubt einen Wechsel von Spannbuchsen innerhalb weniger Minuten. Praktisch ist auch, dass sich die Höhe der Auflage leicht anpassen lässt: Für Bohrungen, die tiefer als die restliche Auflagefläche liegen, stehen Komponenten mit unterschiedlichen Auflagehöhen zur Verfügung.

Mittels Blasluft lässt sich die Spannbuchse mühelos sauber halten. Verschiedene Abfragemöglichkeiten helfen bei der Überprüfung, ob das Werkstück gespannt oder gelöst ist, ob es richtig aufliegt und ob der Spannbolzen intakt ist. Das sorgt für eine große Prozesssicherheit, was auch den Einsatz der Bohrungsspanner in automatisierten Anwendungen ermöglicht.

Spannkraft auch bei Druckabfall halten

Für Spannvorrichtungen mit automatisierter Be- und Entladung, bei denen Spannkräfte bis 400 Newton ausreichen, zeigt Roemheld einen pneumatischen Schwenkspanner mit Kraftverstärkung. Eine mechanische Verriegelung sorgt dafür, dass die Spannkraft bei Druckabfall erhalten bleibt.

Optional gibt es den Schwenkspanner mit der pneumatischen oder elektrischen Stellungskontrolle „Spannen/Entspannen“, weshalb er vielfältig in der Automation einsetzbar ist. Bei Trockenbearbeitung oder Minimalmengenschmierung sorgt ein metallischer Abstreifring dafür, dass Schmutz und Kleinstpartikel ferngehalten werden.

Roemheld auf der AMB: Halle 1, Stand 1H70

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