Den Luftspaltsensor SOPA baut Wick in die Automationszelle für palettiertes Be- und Entladen von Werkzeugmaschinen ein. Die Automationszelle, die unter dem Markennamen ASTRODISC vertrieben wird, ist ein Speichermagazin für palettierte Werkstücke mit integriertem 3- bis 5-Achsen-Linearsystem. Es ist mit entsprechender Zellenmanagement-Software besonders geeignet für das Automatisieren von Losgröße 1.
ASTRODISC für Losgröße 1
Dabei be- und entlädt der ASTRODISC sowohl Werkstücke als auch Werkzeuge selbstständig und sichert damit den kontinuierlichen CNC-Bearbeitungsprozess. Im Falle von Losgröße 1 kann das Achssystem von einer Magazinebene bis zu 72 völlig unterschiedliche Werkstücke entnehmen und einem CNC-Bearbeitungszentrum zum Fräsen, Schleifen, Drehen oder Erodieren zuführen. Die für jedes Werkstück hinterlegte Programmierung steuert die individuelle Bearbeitung der Teile. „So können Facharbeiter für sinnvollere Arbeiten als das manuelle Be- und Entladen von Werkzeugmaschinen eingesetzt werden“, so Wick.
Je nach Taktzeit und Speicher kann mit dieser Automationszelle eine Autonomie erreicht werden, die nur durch die Standzeit der Werkzeuge begrenzt ist. „Das ist natürlich nur mit sicheren Be- und Entladeprozessen möglich“, ergänzt Guido Lüönd vom Customer Support der Firma Wick aus Küssnacht in der Zentralschweiz.
„Pneu-elektrische“ Abstandsmessung
„Diese Sicherheit gibt uns der Luftspaltsensor SOPA beim Greifen und Spannen der Werkstücke, wo es auf Mikrometer ankommt“, betont Lüönd. Tatsächlich trägt das „pneu-elektrische“ Abstandsmesssystem den steigenden Anforderungen an die Genauigkeit bei CNC-Bearbeitungszentren Rechnung: Die Spaltmessung mit Luft erreicht beim SOPA einen Messbereich von 20 bis 200 µm, in dem der Sensor überprüft, ob das Werkstück vor dem Spannen plan auf- oder anliegt und ob das Werkzeug exakt an der Spindel ausgerichtet ist. Zum Vergleich: Ein menschliches Haar ist etwa 40 bis 120 µm dick.
Zuverlässig auch bei grossen Gewichten
„Selbst bei Werkstücken mit einem Gewicht von 100 kg funktioniert die Überwachung des Nullpunkt-Spannsystems einwandfrei mit dem SOPA“, berichtet Lüönd. Ist der Greifer durch Erodierflüssigkeit oder Kühlmittel nass und dreckig, bläst der Luftspaltsensor rundherum und reinigt damit die Auflageflächen. Beim Schließen des Greifers misst der Sensor den Luftspalt nach dem so genannten Geschwindigkeitsmessverfahren: Wenn zwischen Palette und Auflagefläche am Greifer oder am Spannmittel ein Fremdkörper liegt, vergrößert sich der Abstand und damit der Luftspalt. Das wiederum bewirkt eine Durchflussänderung, die über einen Ejektor mit einem Differenzdrucksensor erfasst wird. Dieser Wert wird in einen abstandskorrelierten Wert umgewandelt und angezeigt. Mit Hilfe eines zweiten Relativdrucksensors kann das System auch bei Druckschwankungen präzise arbeiten, denn er kompensiert eventuelle Schwankungen der Druckluftversorgung des Messmoduls.
„Unser vorher eingesetztes rein elektronische Messsystem funktionierte über einen Differenz-Drucksensor und ließ sich nur mit viel Erfahrung einstellen“, erklärt Lüönd. Jetzt sei die Inbetriebnahme mit Teach-in oder numerischer Einstellung mit Drei-Tasten-Bedienung ein Kinderspiel. „Und im Service-Fall kann man sich auf einen weltweit tätigen Partner verlassen, über den Betreiber der Automationszelle Ersatzteile auf allen Kontinenten beziehen können“, freut sich Geschäftsführer Wick.
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