Vierachsige horizontale Transferfertigungsanlage Achslagerbock

Hochproduktive Fertigung von LKW-Achslagerbock bzw. Längslenkerbock durch drei Bearbeitungsstationen – bei zeitgleicher beidseitiger Bearbeitung des Werkstückes

… ohne Umspannung

Achslagerbock
Achslagerbock

Automatisierte vierseitige Bearbeitung vom Längslenkerbock der LKW Radaufhängung

Herzstück der vierachsigen horizontalen Transferfertigungsanlage ist die gleich­zeitige Bearbeitung von 3 Werkstücken in 3 Bearbeitungsstationen – jeweils beidseitig mit wechselnden Werkzeugen.

Alle Seiten des Werkstückes werden zeitsparend in einer Anlage bearbeitet.

Weitere Informationen zu Werkstücken

Achslagerbock

Geeignet für

  • Achslagerböcke, Längslenkerböcke
  • Längs-, Dreieck- und Vierpunktlenker, Stabilisatoren
  • Großvolumige Guß-, Schmiede- und Schweißteile der Radaufhängung und der Rahmenkonstruktion
  • Batterieböden, Deckel, Wannen und Gehäuseteile für Elektrosteuerungen und Umrichter
  • Getriebe-, Ventil- und Elektromotorengehäuse

Aufgabenstellung

  • Planfräsen von Flächen auf der Vorder- und Rückseite
  • Fertigen von Durchgangsbohrungen
  • Schneiden von Gewinden
  • Entgraten und Senken der Bohrungen
  • Bearbeiten von Konturen

Besonderheit

  • Der vollständige Zerspanungsprozess findet in einer Maschine statt
  • Sehr kurze Transportwege des Werkstücks
  • Das Werkstück wird in nur einer Aufspannung bearbeitet
Vierachsige horizontale Transferfertigungsanlage Achslagerbock
Achslagerbock Fahrerloser Transport

Fahrerlose Transportwagen auf Induktionsschleifen

Achslagerbock Werkzeugwechsel

Reinigen vor Werkzeugwechsel

Achslagerbock beidseitige Bearbeitung

Beidseitige Bearbeitung – zeitgleich an drei Bearbeitungsstationen

Ausstattung

  • 3 Bearbeitungsstationen mit jeweils 2 Frässpindeln (= 6 Frässpindeln)
  • 3 Werkzeugachsen + B-Achse, optional A-Achse

 

Werkzeugspindel

  • Werkzeugaufnahme: HSK 100
  • Innere Kühlmittelzufuhr bis 120 bar möglich
  • Werkzeugmagazin: 4 Werkzeuge je Spindel, erweiterbar
  • Drehmoment: 250 Nm / 3000 min-1
  • Leistung: 34,2 kW

 

Peripherie

  • Be- und Entladen mit Roboter
  • Fahrerloses Transportsystem
  • Einbinden von Kundenbeistellungen (z. B. Messstation, Entgratstation, …)

 

Maschinenabmessung

  • Transferfertigungsanlage: 1400 mm x 6500 mm
  • Mit fahrerlosem Transportsystem, Be- und Entlade: 22000 mm x 14100 mm

 

Bearbeitungsraum

  • Werkzeugweg: 
    • X: 707 mm
    • Y: 700 mm
    • Z: 490 mm

Highlights

Bedienung der gesamten Transferfertigungsanlage durch nur einem Werker.

Sechs Bearbeitungen mit einer Steuerung.

Funk-Druck-Überwachung des Spanndrucks mit Display-Ausgabe.

RFID-Chips: eindeutige Identifizierung aller neun sich im Einsatz befindlicher Paletten. So kann die Steuerung die Nullpunktverschiebung jeder einzelnen Palette automatisch ausgleichen.

Alle Werkzeuge sind mit einer Werkzeugbruch-überwachung ausgestattet. Zur effektiven Werkzeugbruchüberwachung zählt auch das automatische Freifahr-Programm nach einem Werk-zeugbruch. Dies gilt auch für die Gewindebohrer.

Einlesen der Werkzeugdaten per RFO.

Lichtvorhang mit „Ausschnitt“: Die Wagen des fahrerlosen Transportsystems passieren beim Verlassen sowie beim Einfahren der Transferfertigungsanlage einen Lichtvorhang. Die Konturen des Wagens sind digital hinterlegt. So ist sichergestellt, dass kein menschlicher Mitfahrer durch den Lichtvorhang in den Be- und Entladebereich der Maschine gelangen kann.

Eine beeindruckende Entwicklung von HK-CON ist die Hebetransporteinheit. Der zum Anheben der sieben in Bearbeitung befindlichen Paletten verwendete Zylinder kann 19 500 kg heben – inklusive Spannmittel und Werkstück. Die Mechanik dahinter ist massiv aufgebaut. Die Transferfertigungsmaschine hat als Transfersystem also ein echtes „Kraftpaket unter der Verkleidung“.

Leiterrahmen
(einer MAN-Sattelzugmaschine)

LKW-Rahmen inklusive Achslagerbock

Legende

  1. Frontend
  2. Längsträger (U-Profil) mit Lochraster
  3. Längsträgereinlage (L-Profil)
  4. Querträger (Hutprofil)
  5. Hauptquerträger
  6. Querträger (Rohrprofil)
  7. Hilfsrahmen für Sattelkupplungsplatte
  8. Schlussquerträger (bei SZM)
  9. Längslenkerbock (bei Luftfederung)
  10. Stoßdämpferkonsole
  11. Frontunterfahrschutz

Quelle:
Grundlagen der Nutzfahrzeugtechnik
LKW und Bus – Lehrbuch der MAN Academy
4. Auflage 2016
ISBN 978-3-7812-1994-6

Mit freundlicher Genehmigung von
© MAN Truck & Bus
Dachauer Straße 667
80995 München
www.man.eu

Montage der Achslagerböcke im MAN-LKW-Werk in Krakau

Achslagerbock LKW-Fertigung

Mit freundlicher Genehmigung von
© MAN Truck & Bus – www.mantruckandbus.com

Erleben Sie die Transferfertigungsanlage TFA-3-2 in Aktion

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Das Maschinenkonzept: Qualität, Quantität, Zuverlässigkeit

Be- und Entladen

Zum Be- und Entladen wird ein von HK-CON programmierter Fanuc-Roboter verwendet. Einsetzbar ist auch ein vergleichbarer Roboter der Hersteller Yaskawa, Stäubli, KUKA und ABB.
Hier sind Kundenwünschen keine Grenzen gesetzt.

Die Beladung der Maschine und das Entladen des fertig bearbeiteten Werkstücks erfolgt mit Hilfe nur eines Roboters – in Kombination mit der Einbindung eines fahrerlosen Transportsystems: dieses fährt den bearbeiteten Lagerbock vollautomatisiert zur Beladeperipherie zurück.

Somit fallen Belade- und Entladebereich zusammen. Zum Beladen der Spannvorrichtung und zum Entladen der Wagen des fahrer­losen Transportsystems, welches softwaretechnisch ebenfalls von HK-CON in den Prozess eingebunden wurde, wird ein 6-achsiger Roboter der Firma Fanuc mit einer Reichweite von 2655 mm und einer Tragkraft von 165 kg eingesetzt.

Der Fanuc Robot R-2000iC/165F ist konstruktiv in das Gesamt­konzept der Transferfertigungsanlage eingebunden. Ebenso ­gehört die Programmierung der Bewegungsabläufe beim Beladen sowie beim Entladen inkl. Zuführen in jeweils separate Entgrat- und Mess-Einheiten zum Know-how von HK-CON!

Achslagerbock Fanuc Roboterarm

Fanuc-Roboter zum Be- und Entladen

Drehtische – für eine effektive Bestückung

Die in Chargierpaletten einsortieren Rohteile werden über einen Drehtisch in den Roboterraum befördert.

Dieser hat zwei Funktionen

  • Aus einer Palette bestückt der Roboter die Anlage
  • Eine zweite Palette dient als Teilespeicher zur Bevorratung

Auf den Drehtisch werden die Paletten mit Hilfe eines Gabel­staplers gehoben.

Achslagerbock Drehtisch

Die Drehtische ermöglichen effektives Arbeiten

Schutzeinrichtungen

Zum einen schafft der Drehtisch eine sichere Abgrenzung zwischen Roboterraum und Umgebung. Schutz gegen ungewolltes Betreten des Roboterraums bieten die Zaunelemente.

Weiterhin verfügt die Anlage über ein anlagenspezifisches Sicherheitskonzepts, welches von einem unabhängigen Unternehmen überprüft und durch eine Risikobeurteilung bzw. die Konformitätserklärung bestätigt ist.

Achslagerbock Automatisation

Geschützt hinter Gittern

Spannmittel und Hebetransporteinheit

Der Roboter entnimmt in seinem Arbeitsraum das Werkstück und legt es in das Spannmittel der Maschine. Das Spannmittel ist in dieser 0. Station leicht nach hinten gekippt um ein sicheres Ein- und Anlegen des Werkstücks zu gewährleisten.

Achslagerbock Roboter-Arm

Leichte Neigung zum sicheren Ein- und Anlegen des Werkstücks

Drei Bearbeitungseinheiten

Insgesamt verfügt die horizontale Transferfertigungsanlage über drei Bearbeitungsstationen, in denen das Werkstück jeweils zeitgleich beidseitig bearbeitet wird. Der Transport des Werkstücks zwischen den Bearbeitungsstationen erfolgt über die Hebetransporteinheit. Diese verbindet also die drei Bearbeitungsstationen miteinander, wobei jeweils die gesamte Baugruppe „Spannmittel + Halbzeug” angehoben, verschoben und auf der nächsten Station abgesenkt wird. Die Besonderheit dabei: Während des gesamten Bearbeitungsprozesses bleiben die Werkstücke dauerhaft gespannt.

Fertigung Achslagerbock
Drehspindel

Die Anlage verfügt über sechs Drehspindeln

Werkzeugwechsel Fertigung Achslagerbock

Werkzeugwechsel, 4-fach je Spindel

Null-Punkt-Ausrichtung

An jeder Station erfolgt eine Null-Punkt-Ausrichtung über das Null-Punkt-Spannsystem. So wird gewährleistet, dass sich während des Bearbeitungsprozesses die Position des Werkstücks nicht verschiebt.

Null-Punkt-Ausrichtung Achslagerbock

Eine Null-Punkt-Ausrichtung erfolgt an allen drei Bearbeitungsstationen

Hebetransporteinheit

Die Hebetransporteinheit besteht vereinfacht beschrieben aus zwei parallel an­geordneten Leisten, die die Bearbeitungsmaschine entlang der Längsachse der Maschine von Station 0 (Beladestation) bis zur Station 6 (Zurückdrehen und Reinigen) durchläuft. Die Hebetransporteinheit fungiert ebenfalls als Entladeeinrichtung indem sie die Baugruppe “Spannmittel + fertig bearbeitetes Werkstück” aus der Maschine heraus auf den Wagen des fahrerlosen Transportsystems hebt.

Zentrale Hebetransporteinheit Fertigung Achslagerbock

Zentrale Hebetransporteinheit

Acht Stationen: Vollautomatisierte ­Bearbeitung der Werkstücke

Beladung und Entladung Achslagerbock

0. Station

Der Roboter legt das Rohteil in das Spannmittel ein.

Bearbeitung des Achslagerbock

1. Station

Bearbeitungsstation 1: Das Werkstück wird von beiden Seiten bearbeitet: Die Planflächen werden zunächst vorgeschruppt und anschließend ge­schlichtet.

Achslagerbock Fertigung

2. Station

Diese Station ist eine Zwischenstation während des Transportes – keine Bearbeitung.

Effiziente Bearbeitung Achslagerbock

3. Station

Bearbeitungsstation 2: Zeitgleiche beidseitige ­Bearbeitung.

  • Einbringen der Durchgangsbohrungen
  • Nach Werkzeugwechsel, schneiden der geforderten Gewinde
  • Gleichzeitig erfolgt an der gegenüberliegenden Seite das Entgraten der Bohrungen
Automatisation

4. Station

Zwischenstation, die mit einer B-Achse ausgestattet ist. Das Werkstück wird hier um 90° gedreht. Somit ist in der folgenden Station die Bearbeitung der Schmalseiten möglich.

Achslagerbock-Fertigung

5. Station

Bearbeitungsstation 3: Die Durchgangsbohrungen der Schmalseiten werden von beiden Seiten gefertigt.

Beidseitige Bearbeitung

6. Station

Das Werkstück wird mittels der „stationseigenen” B-Achse um 90° zurückgedreht.

Hebe-Förderanlage

7. Station

Die Hebetransporteinheit entlädt das Fertigteil auf den Wagen des fahrerlosen Transportsystems.

Fahrerloses Transportsystem

Fahrerloser Transport.

Roboterarm

0. Station

Das fertige Werkstück wird entnommen.

Der Kreislauf schließt sich – und beginnt erneut …

Ein Wagen des fahrerlosen Transportsystems bringt das fertig bearbeitete Werkstück mittels Induktionsschleifen auf dem Hallenboden zurück zum Roboterraum.

Der mit einem Doppelgreifer ausgestattete Roboter, der auch die Anlage mit dem Rohling kurz zuvor bestückt hat, entnimmt das bearbeitete Werkstück aus dem sich auf dem Transportwagen befindliche Spannmittel und legt es in die Messeinrichtung. Dort wird das Werkstück auf Einhaltung aller Maß­toleranzen geprüft. Anschließend sortiert der Roboter das fertige Werkstück für die Fertigteil­aufbewahrung in eine Gitterbox. Diese befindet sich ebenfalls auf einem Drehteller, der eine ­effektive und zeitsparende Entnahme ermöglicht.