Vertikal-Drehmaschinen mit Pendelrevolver

Die Inventhor Osmium 100 ist eine multifunktionale Seriendrehmaschine für sehr kurze Bearbeitungszyklen. Werkstücke mit kleinem Fertigungsumfang können im Dreisekundentakt gefertigt werden – Wechselzeiten inklusive. Die geforderten Fähigkeiten: möglichst schnell, aber flexibel einsetzbar. Wie wird das erreicht?

Die Werkzeugzustellung im Arbeitsraum dauert dank intelligenter Platzierung des Werkzeugrevolvers und konstruktiv kleiner Verfahrwege nur etwas über einer Sekunde.
Durch eine sehr schnelle Teilezufuhr und -abfuhr und einen schnellstmöglichen, sicheren Werkstückwechsel ergeben sich bereits ab ca. 1,5 Sekunden Bearbeitungszeit praktisch keine Wartezeiten der Arbeitsspindeln mehr.
Zwei Arbeitsspindeln ermöglichen die hauptzeitparallele Beladung. Dieses Maschinenkonzept erlaubt überhaupt erst Zykluszeiten um 3 Sekunden – ohne Einbußen in der Flexibilität.

Sowohl Maschine als auch Steuerungssoftware erlauben unterschiedliche Fertigungsschemata. Die gleiche Bearbeitung auf beiden Seiten, eine Folgebearbeitung mit unterschiedlichen Spannmitteln oder auch die Bearbeitung unterschiedlicher Werkstücke auf den Spindeln ist möglich. Es können optional nicht nur Futterwerkstücke, sondern durch die Ausstattung der gesteuerten Montageplatte mit einem Reitstock auch Wellenteile bis 400 mm Länge bearbeitet werden. Hierdurch ergibt sich die Flexibilität einer Universaldrehmaschine.

Das Maschinenkonzept

Das Maschinenkonzept der Inventhor Osmium 100 basiert auf zwei oben hängenden Drehspindeln und einem Pendelrevolver, dessen geringe Masse eine hohe Dynamik ermöglicht. Das Werkzeug führt alle Vorschubbewegungen aus, die Bearbeitung erfolgt zweiachsig.

Der Arbeitsraum wird durch zwei bewegliche Schottbleche in einen Arbeitsbereich und einen Be- und Entladebereich unterteilt. Während auf der einen Seite bearbeitet wird, wird auf der anderen Seite das Spindelfutter durch die hinteren Schottbleche hindurch hauptzeitparallel ent- und beladen.

An der Maschinenrückseite befindet sich die Automation, Versorgungsaggregate und Hydraulik. Der elektrische Schaltschrank ist als Modul flexibel stellbar.

Der konservativ ausgelegte Maschinenkörper besteht aus stahlgekapseltem Polymerbeton und ist steif und schwingungsarm. Die Arbeitsspindeln geben ihre Abwärme frei an den Raum ab, es besteht nur sehr wenig Wärmeeintrag in die Tragkonstruktion.

Werkstücke im 3-Sekunden-Takt

Die Inventhor Osmium 100 ist optimiert für kurze Bearbeitungszyklenund wurde zur Bearbeitung von Werkstücken mit kleinem Fertigungsumfang wie Fasen, Einstiche und kleine Flächen entwickelt, bei denen die Nebenzeiten konventioneller Maschinenaufbauten besonders ins Gewicht fallen würden.

Kugelnabe auf Osmium 100

Pressteil, kugelförmig
Bearbeitung beider Stirnseiten mit kleinen Verrundungen

Nebenzeit~1,4 Sek.
Spanzeit~1,6 Sek.
Zykluszeit pro Seite~3,0 Sek.
Zykluszeit gesamt~6,0 Sek.

Bearbeitung auf vergleichbaren
Wettbewerbsmaschinen

Zykluszeit pro Seite~5,0 Sek.
Zykluszeit gesamt~10,0 Sek.

Diese Zykluszeiten entsprechen gleichzeitig der minimalen Zykluszeit, die auf der Osmium 100 erreichbar ist, da der hauptzeitparallele Wechsel ebenfalls knapp unter 3,0 Sekunden in Anspruch nimmt.

Buchse auf Osmium 100

Rohteil Schmiedewerkstück, Außen- und Innendurchmesser fertig bearbeitet
Bearbeitung einer Stirnseite mit Fase

Nebenzeit~1,4 Sek.
Spanzeit~1,6 Sek.
Zykluszeit~3,0 Sek.

Bearbeitung auf vergleichbaren
Wettbewerbsmaschinen

Zykluszeit~6,0 Sek.

Diese Zykluszeiten entsprechen gleichzeitig der minimalen Zykluszeit, die auf der Osmium 100 erreichbar ist, da der hauptzeitparallele Wechsel ebenfalls knapp unter 3,0 Sekunden in Anspruch nimmt.

Automation

Bei kürzesten Zyklus- und Wechselzeiten nimmt die zuverlässige und schnelle Automation der Osmium 100 eine Schlüsselrolle ein. Inventhor liefert nicht nur die Maschine und den Prozess, sondern übernimmt natürlich auch die Entwicklung und Integration der Automation.

Zur Erhaltung maximaler Flexibilität, zum Beispiel beim Einsatz in der Lohnfertigung, ist als Standardautomation zur Bestückung der Arbeitsspindeln ein Industrie-Roboter vorgesehen. Bei Zykluszeiten kleiner zwölf Sekunden werden zwei Roboter eingesetzt.

Der Roboter entnimmt mit einem Greifer das fertigbearbeitete Werkstück aus dem Spannmittel und führt das neu zu bearbeitende Werkstück zu. Ein Roboter kann bei Zweiseitenbearbeitungen auch eine Wendevorrichtung ersetzen.

Auch die Platzausnutzung ist bei der Ausstattung mit Robotern optimal, da diese in den rückseitigen Maschinenkörper integriert sind. Es ist zusätzlich nur noch eine Werkstückzufuhr und -abfuhr zu installieren.

Konventionelle Bestückung, Teilezufuhr und -abfuhr kann eine Alternative zur flexiblen Roboterbeladung sein. Wird die Maschine zur einer Produktfamilie ähnlicher Teile eingesetzt, sollte diese Option geprüft werden.

Optionale Reitstöcke dienen, wie bei einer Spitzenbank, zur Abstützung wellenförmiger Werkstücke. Diese können auch als Lade- und Andrückhilfe zum spannen der Werkstücke verwendet werden.

Die gesteuerte und fahrbare Montageplatte kann zur Steigerung der Produktivität und Universalität auch andere Optionen aufnehmen, wie z. B. Werkzeuge, Achsen, Mehrfachbohrköpfe oder andere dem Bearbeitungsprozess dienliche Vorrichtungen.

Eine Ausstattung der Automation zur Teilevermessung, Schlechtteileseparation und Messwertrückführung an die Maschine ist möglich, was besonders für den vollautomatischen Betrieb in der Serienfertigung wichtig ist.