Transportlijn vermindert levertijd en verhoogt productiviteit voor autofabrikanten

Door processen zoals bewerken en meten te combineren met automatisering, kunnen transportlijnen de productiviteit verhogen. De complexe en diverse eisen van het vervaardigen van componenten voor auto's en andere commerciële voertuigen kunnen echter de ontwikkeling van transportlijnen voor de auto-industrie bemoeilijken. Werkzeugmaschinenbau Ziegenhain (Schwalmstadt, Duitsland), een lid van de DVS Technology Group, nam de uitdaging aan om een transportlijn te creëren en te implementeren voor een Duitse commerciële voertuigenfabrikant die tandwielen met een snelle lijn-cyclustijd moest produceren. De oplossing heeft geresulteerd in een 30 procent reductie in totale levertijd voor de fabrikant door de productiviteit te maximaliseren.

Geïntegreerde productieoplossing voor tandwielen

Omdat Werkzeugmaschinenbau Ziegenhain (WMZ) gespecialiseerd is in machines voor het produceren van asvormige componenten, nam de autofabrikant contact op met het bedrijf om te zien of het een geïntegreerde productieoplossing kon bedenken die verschillende bewerkingsstappen kon combineren om tandwielen van verschillende geometrieën volledig te bewerken, terwijl een lijn-cyclustijd van drie minuten werd gehandhaafd van gesmeed blok tot afgerond onderdeel.

Drie V300-machines vormen de kern

WMZ koos drie machines uit zijn modulair V300-serie voor de transportlijn, die ook automatiserings- en meetsystemen omvat. Aan elke machine werd een specifieke bewerkingstaak toegewezen door geschikte gereedschappen te selecteren.

"De mogelijkheid om een op maat gemaakte oplossing te bedenken die specifiek voor de toepassing is met alles uit één bron, was een van de hoofredenen waarom de klant voor WMZ koos," zegt DVS Managing Director Mario Preis.

Geautomatiseerde materiaalstroom door de hele lijn

De transportlijn start wanneer de blokken, die tussen 6 en 40 kilogram wegen, op een transportersysteem met een grijper worden geplaatst die de passage door de hele transportlijn automatiseert. Het automatiseringssysteem vermindert handmatig werk omdat de onderdelen niet tussen bewerkingsstappen hoeven te worden verplaatst of opgeslagen. Het brengt de blokken naar de eerste machine, waar ze op lengte worden geknipt en gecentreerd. De machine heeft twee flexibele kroontourets met een HSK 63-interface voor rigiditeit en aandrijfvermogen, terwijl de centreerklemmen de werkstukken met een wijklembereik vasthouden om de noodzaak voor herinstelling te verminderen.

Roughing en finishing in tweede machine

Een portaalloader verplaatst de onderdelen naar de tweede machine, waar ze roughing in vier assen en finishing van de getapte kop ondergaan. De geïntegreerde, zware motorspindel is speciaal gewaardeerd voor de toepassing, met aandrijfvermogen tot 124 kW voor snijdiepten tot 10 millimeter, aldus het bedrijf.

Hobbing-proces in derde machine

Finishing en tandwielkerving van de tandwielas in het hobbing-proces vindt plaats in de derde en laatste machine van de lijn. Het combineren van draaien en hobbing in één spanning verbetert precisie en efficiëntie. De tandwielen hebben na finishing een concentriciteit van minder dan 10 micron, en de door WMZ ontwikkelde hobbing-unit produceert naar zeggen splines met toleranties van minder dan 10 micron over ballen. De 140-millimeter verschuivingsbaan van de hobbing-unit is ontworpen om het gebruik van de hobbing-mes te maximaliseren. Een hydraulische aschuck en dolly gecombineerd met een SK 30-houder maken een wissel-nauwkeurigheid van 3 micron mogelijk voor gemakkelijke herinstelling, aldus het bedrijf.

Geïntegreerde meting met automatische correctie

Zodra de tandwielen door alle drie machines zijn gelopen, worden ze gemeten in een geïntegreerd meetsysteem met meetdata-terugkoppeling en automatische dimensiecorrectie, wat WMZ zegt de afkeurpercentage van de autofabrikant heeft verminderd. Het elimineert ook de noodzaak voor de transportlijn om op te lopen naar snelheid ter voorbereiding op massaproductie.

Na meting worden de tandwielen automatisch naar de twee bestaande tandkervmachines van de klant gebracht voor spiraaltandkerving. Het tandwiel is dan klaar voor installatie.