Winkeldraait naar verticaal draaien voor kleine batchgroottes

"Componentkwaliteit" is een modewoord dat vaak wordt genoemd in de productie van tandwielen. Bij Humbel Gear Technology in Zwitserland is het echter bijzonder belangrijk. De tandwielen en transmissiecomponenten die hier zijn ontwikkeld en geproduceerd, worden gebruikt in toepassingen zoals motorsport en prototypes om elektrische aandrijvingen te verbeteren - extreem uitdagende velden met kleine batchgroottes. Een “standaard” maatstaf voor de kwaliteit van de componenten is in deze gevallen niet voldoende.

Het verticale draaicentrum VL 4 van Emag heeft een revolver met 12 palen die geschikt is voor aangedreven gereedschappen en is ontworpen voor korte indexeertijden.

Humbel heeft onlangs zijn machinevoorraad uitgebreid met een VL 4 verticaal draaicentrum van Emag. Volgens het bedrijf zorgt de geautomatiseerde oppakspil van de machine voor een verhoging van de productiviteit, terwijl de andere kenmerken van de machine zorgen voor de vereiste kwaliteit van de componenten in de hoofdbewerking. Na slechts een paar maanden in bedrijf te zijn geweest, zeiden de Zwitserse specialisten dat ze "verrast waren door de stabiliteit en prestaties van de machine". Het heeft het bedrijf geholpen bij het vervullen van zijn missie om precisietandwiel- en transmissiecomponenten te produceren en zou het bedrijf in de toekomst kunnen helpen nieuwe activiteiten toe te voegen.

‘Humbel’ begin

Humbel Gear Technology werd in 1928 opgericht als een "tandwielfabriek". Het bedrijf, dat nog steeds in familiebezit is, heeft een hoofdlocatie in Kradolf, Zwitserland, samen met twee dochterondernemingen in Roemenië en Tsjechië. Wanneer hem wordt gevraagd om de specifieke expertise en verkoopargumenten van het bedrijf in een notendop te beschrijven, denkt Alex Humbel, algemeen directeur, niet twee keer na. “Precisie is voor ons het beslissende woord”, zegt hij. "Op onze hoofdlocatie in Zwitserland produceren we zeer geavanceerde tandwielen en transmissiecomponenten, die echt de hoogste kwaliteit vereisen." Haar klanten zijn actief in veeleisende industrieën die nauwkeurige onderdelen vereisen, waaronder Formule 1 en Formule E, lucht- en ruimtevaart, verschillende gebieden van werktuigbouwkunde en prototyping van elektrische auto's. Perfecte oppervlakken en een hoge stabiliteit van de componenten zijn essentieel, geen enorme eenheidsvolumes. Batchgroottes van 200 onderdelen zijn het hogere eind voor de Zwitserse locatie.

De VL 4 voert verschillende bewerkingsprocessen uit op de onbewerkte stukken, waaronder draaien en boren, op een reeks componenten.

Het bedrijf onderscheidt zich met een strategie van verticale integratie. Het voert alle processen voor de productie van tandwielen uit, inclusief draaien, tandwielsnijden, slijpen, kubieke bewerking, machinale bewerking met elektrische ontlading en harden. "We hebben ons ontwikkeld tot een zeer gespecialiseerde, full-service provider en bieden naast klant- en toepassingsspecifieke productie ook tandwielontwikkeling", zegt dhr. Humbel.

Investeren in nieuwe apparatuur

In april 2018 heeft de Humbel Group een Emag VL 4 met O-riemautomatisering en een FANUC CNC-besturingseenheid toegevoegd. De verkooppartner van Emag, Suvema AG, met het hoofdkantoor in Biberist, Zwitserland, gaf gericht advies over uitrusting en configuratie. Suvema heeft ervaring met de apparatuur en verzorgt sinds 2016 de verkoop van Emag-productiesystemen in de Alpenrepubliek. "We hechten veel waarde aan uitgebreide service en kennen ook de vereisten van de lokale productie-industrie", legt Daniele Corso van Suvema AG uit. "Op basis hiervan zijn we in staat om Emag-technologie effectiever op de markt te brengen."

Humbel Gear Technology produceert nauwkeurige tandwiel- en transmissiecomponenten met behulp van verticale draaimachines zoals de VL 4 van Emag (hier afgebeeld met Alex Humbel, directeur bij Humbel Gear Technology; Thomas Vollenweider, hoofd van de draaiafdeling bij Humbel; Pascal Wanner, technologie en engineering bij Humbel en Daniele Corso van Suvema AG).

Dat het bedrijf investeerde in Emag-apparatuur is niet verwonderlijk. "We gebruiken de Emag-technologie al geruime tijd", zegt de heer Humbel. Maar de keuze van de machine, een VL 4 compact verticaal draaicentrum met een pick-up spindel voor automatisering, zou dat kunnen zijn.

De VL 4 maakt deel uit van Emag's modulaire standaardserie machines die zijn gebouwd op een gemeenschappelijke machinebasis en waarmee klanten een reeks technologieën kunnen gebruiken, waaronder draaien, tandwielhobbing, afschuinen, slijpen en inductieharden. Het bevat een basis gemaakt van Mineralit polymeerbeton voor trillingsdemping en proceskwaliteit. De machinebasis ondersteunt een samengestelde glijsteun die is uitgerust met een X-as en een Z-as, waardoor de werkspil kan bewegen.

De werkende spindel is het hart van het pick-up automatiseringssysteem van de VL-serie. De machines zijn voorzien van een onderdelenmagazijn, van waaruit de pick-up spindel zelfstandig laadt en lost. Dit verlaagt de niet-productieve tijd, dus er zitten maar een paar seconden tussen de bewerkingsprocessen. Een optionele meettaster kan direct naast de laadpositie worden geïnstalleerd, waardoor een tijdgeoptimaliseerde meting van de onderdelen mogelijk is.

De VL-serie machines is verkrijgbaar in vijf maten om een ​​reeks mogelijke onderdelen te dekken. De kleinste, de VL 2, is ontworpen voor ingeklemde onderdelen met een diameter tot 100 millimeter. Daarna volgen de machines VL 4, VL 6 en VL 8, die elk een extra diameter van 100 millimeter aankunnen. Hierdoor kan de serie werkstukken met een diameter tot 400 mm afdekken.

Elke VL-machine is uitgerust met een gereedschapsrevolver met maar liefst 12 aangedreven gereedschappen voor het bewerken van spandelen. Deze revolver is ontworpen om dynamisch te zijn, met snelle indexering om niet-productieve tijd tot een minimum te beperken, wat op zijn beurt de cyclustijden verkort. De machines kunnen ook worden uitgerust met een Y-as in de revolver voor het bewerken van complexe vormen, waardoor de mogelijke toepassingen van de machines worden uitgebreid.

Een gecentraliseerde automatiseringsoplossing

Blanco stukken worden op een transportband in het systeem ingevoerd, van waaruit de pick-up spindel zichzelf automatisch laadt en lost.

De VL-serie pick-up draaicentra zijn ontwikkeld voor de productie van nauwkeurig opgespannen onderdelen en worden meestal gebruikt om grote batches te verwerken. Humbel gebruikt het echter om flenscomponenten in veel van 50 tot 200 delen zacht te maken. Dus waarom heeft het bedrijf besloten om in deze machine te investeren? “Het is vooral het geïntegreerde pick-up automatiseringssysteem dat ons heeft overtuigd”, zegt de heer Humbel. “Deze aanpak stelt ons in staat om onze productiviteit te verhogen, zelfs met kleinere eenheidsvolumes. Aan het eind van de dag, als de machine eenmaal is geconfigureerd, vereist het totale proces weinig mankracht en loopt het toch betrouwbaar.”

Het gebruiksgemak van het systeem was een ander pluspunt voor het bedrijf. "De automatiseringsoplossing van Emag is zo eenvoudig mogelijk ontworpen", voegt de heer Humbel toe. “Veel alternatieve automatiseringsconcepten van andere leveranciers lijken ons ingewikkelder dan de Emag-oplossing en dus ook foutgevoelig.”

Draaien vormt de basis voor kwaliteit

Veel van Humbels klanten zijn actief in veeleisende industrieën die nauwkeurige onderdelen en kleine batchgroottes vereisen, zoals Formule 1 en Formule E, lucht- en ruimtevaart, verschillende gebieden van werktuigbouwkunde en prototyping van elektrische auto's.

Humbel houdt ook rekening met de vereiste componentkwaliteit bij investeringen in nieuwe apparatuur. Als de draaicentra van het bedrijf een ideale basis kunnen vormen voor de hoofdbewerking, komt dit de processen die volgen ten goede. "Als we in dit stadium een ​​hoge kwaliteit bereiken, is het gemakkelijker om de daaropvolgende maalprocessen te ontwerpen en zo perfecte resultaten te garanderen", zegt Pascal Wanner, die verantwoordelijk is voor de implementatie van de Emag-machines bij de Humbel Group. “Met de VL 4 kunnen we deze initiële kwaliteit gaandeweg garanderen.”

De machines helpen Humbel ook om een ​​aantal van de uitdagingen aan te gaan met betrekking tot de materialen die het gebruikt. Zo zijn de motorsportcomponenten vervaardigd uit hooggelegeerd gehard staal, dat relatief moeilijk te bewerken is. In deze en vergelijkbare context profiteren de specialisten van de andere functies van de machine. Deze omvatten de Mineralit-polymeerbetonbasis, die trillingen tijdens het freesproces vermindert en zorgt voor een langere standtijd; de hoofdspil, die aan de voorkant van de machine is bevestigd met een samengestelde schuifsteun om dynamische beweging in de X- en Z-assen mogelijk te maken; en de gereedschapsrevolver met 12 stijlen, die geschikt is voor aangedreven gereedschappen en is ontworpen om de indexeringstijden te verkorten. "De stabiliteit en prestaties van de machine verrasten ons", zegt dhr. Wanner. "Onze invoer en invoersnelheden zijn eigenlijk hoger dan we hadden verwacht."

De machine past bij de strategie

De tandwiel- en transmissiespecialisten van Humbel zijn zo tevreden over de algehele prestaties van de VL 4 dat het bedrijf heeft geïnvesteerd in extra Emag-machines voor zijn dochterondernemingen, waaronder een VL 3-DUO-draaicentrum en VL 8 voor de Roemeense locatie, evenals een VL 8 en een VMC 450 (nog te leveren) voor de Tsjechische locatie.

De machines zijn zo succesvol gebleken voor het bedrijf dat ze mogelijk kunnen helpen deuren naar nieuwe zaken te openen. "Vooral in Zwitserland blijft onze strategie om bijzonder geavanceerde componenten te produceren", zegt de heer Humbel. “We beschouwen onszelf echter niet alleen als fabrikant van losse onderdelen, maar we hebben ook oog voor complete transmissie-assemblages voor de toekomst, bijvoorbeeld op het gebied van motorsport en e-mobiliteit. De flexibiliteit en rendabiliteit van de VL 4 bieden ons allerlei mogelijkheden.”

Humbel Gear-technologie | humbel-gears.com

Meer informatie

Hier is nog een artikel over dit onderwerp:
Overwegingen bij het programmeren van omgekeerd verticaal draaien
Leer hoe u de programmering van omgekeerde verticale draaimachines kunt optimaliseren en profiteer van alle beschikbare bewerkingen voor het bewerken van werkstukken.
Link:gbm.media/invertvert