Productie van kleine aantallen

Met machines die flexibel zijn

Het automatisch beladen van machines biedt grote voordelen: zelfs bij de productie van kleine aantallen en losse werkstukken is het mogelijk om stilstandtijden als gevolg van omstellen duidelijk te verkorten en de machines de klok rond te gebruiken met een minimum aan personeel. Een slimme keuze van spanmiddelen en grijpsystemen is daarbij van essentieel belang. De firma Schunk kan daarbij helpen.

Binnen het kader van Industrie 4.0 moeten fabrieken flexibel zijn en in staat zijn om ook kleine aantallen snel te kunnen verwerken zonder dat daar veel mankracht voor nodig is om de machines om te stellen naar een ander product. Slimme beladingssystemen, gereedschaphouders alsmede machines die heel veel vrijheden hebben die allemaal vanuit een geautomatiseerd systeem zijn aan te sturen, maken het mogelijk om ook in Nederland concurrerend te produceren.
Moderne concepten voor het geautomatiseerd beladen van machines houden rekening met drie belangrijke factoren: de kortst mogelijke cyclustijden, een maximale beschikbaarheid van de installatie en de mogelijkheid om flexibel te kunnen reageren op productmodificaties of veranderingen in de vraag. Best-practise-voorbeelden tonen aan dat wie een hoge mate van variatie wil beheersen en kleine aantallen met maximale efficiëntie wil produceren, eerst zijn processen moet vereenvoudigen. Daaronder vallen strenge gereedschapsconventies en duidelijke afspraken bij spanmiddelen voor gereedschap en werkstukken, maar het blijft van belang om te kijken naar het volledige systeem van machine, spanmiddel, gereedschappen, grijptechniek en andere beladingscomponenten, want alleen dan is het mogelijk om de omsteltijden te minimaliseren.

Individualiteit uit de bouwdoos
Hoe kunnen totaal verschillende onderdelen snel en gemakkelijk op één en dezelfde machine bewerkt worden. Daarbij moet u bij dit bewerken denken aan boren, draaien, frezen, maar ook reinigen, monteren en sorteren behoren tot de mogelijkheden en bij de onderdelen aan bijvoorbeeld de componenten die we bij een fabriek die kranen produceert zoals uitlopen, knoppen, koppelingen, ect. Als al deze totaal verschillende onderdelen geheel automatisch en liefst ook nog eens in kleine aantallen door elkaar heen door dezelfde machine bewerkt moeten worden, dan kan dat niet met de standaard kleminrichtingen zoals we die kennen bij boormachines en draaibanken. In dat geval vraagt dat om een kleminrichting die afgestemd is op het werkstuk, maar die zelf voorzien is van universele koppelingen zodat de klem met daarop het werkstuk in de machine ingebracht wordt en dus bijvoorbeeld meedraait in een draaibank.
De gestandaardiseerde klemplaten (pallet genaamd) waarvan afbeelding 1 een voorbeeld laat zien, maken een zeer flexibele en tegelijk processtabiele wisseling mogelijk. Deze kunnen dan vervolgens vanuit een palletmagazijn achtereenvolgens op het bewerkingscentrum geplaatst worden met bijvoorbeeld een robotarm (afbeelding 2). Aan de onderzijde zijn de pallets voorzien van een uniforme koppeling met een nulpuntspansysteem. Net zoals een adapter verbinden zij de machine met de meest uiteenlopende werkstukken. Moderne palletsystemen hebben ook aan de zijkant een koppeling, zodat de pallets processtabiel met een robot kunnen worden geplaatst. Het SCHUNK-palletsysteem VERO-S NSA plus dat te zien is in afbeelding 1, is een zeer efficiënt systeem. Dit systeem is bijzonder plat waardoor er in de machine veel ruimte overblijft voor het werkstuk en de bewegingen van de as. Dankzij een gepatenteerde werk- en spanslag biedt dit systeem intrekkrachten tot 15.000 N en houdkrachten van meer dan 100.000 N. Alle onderdelen, zoals basiselementen, spanschuiven en spanringen zijn van gehard roestvast staal en daardoor absoluut bestand tegen corrosie.
Het systeem is voorzien van centreerringen die zorgen voor een zeer nauwkeurige positionering. Spanschuiven resulteren in een positieve, zelfborgende fixatie. Aan de hand van de tegendruk kunnen alle processtappen nauwkeurig worden bewaakt. Bij het wisselen van het gereedschap tilt een uitlichtbout de pallet iets op om het wisselen te vergemakkelijken. Anders dan bij andere spansystemen verbruikt de SCHUNK VERO-S NSA plus tijdens het bewerken geen energie. Veren zorgen er voor dat de klem vast blijft en er is perslucht nodig om de klem te openen. Ook als de druk in het luchtsysteem plotseling daalt, blijven de pallets op deze manier veilig gespannen. Een pneumatische systeemdruk van 6 bar is voldoende om de modulen te openen.