ROBODRILLs helfen Concentric bei der kostengünstigen Herstellung von Öl- und Getriebepumpen

Aufgabe: Finden eines kosteneffizienten vertikalen Bearbeitungszentrums, das die Zykluszeiten bei der Herstellung von Öl- und Getriebepumpen aus Aluminiumdruckgussteilen wesentlich verkürzt.

Lösung: Installation einer neuen Produktionszelle mit FANUC ROBODRILL. Die Hochgeschwindigkeitsmaschine mit Vertikalspindel und 30er-Konus ist bestens für die verhältnismäßig leichten Bearbeitungsvorgänge ausgestattet. Dies und das gute Preis-Leistungs-Verhältnis machten sie zur perfekten Wahl. Besonders beeindruckte den Kunden die hohe Zuverlässigkeit der Maschine.

Ergebnis: Eine ROBODRILL fertigt im Dreischichtbetrieb den Deckel der Ölpumpe, während eine zweite das Pumpengehäuse herstellt. Die dritte ROBODRILL produziert zwei Paar Getriebepumpenkomponenten pro Zyklus.

Infolge eines Anstiegs der Bestellungen für Kfz-Pumpen hat der führende britische Anlagenhersteller Concentric in seiner Fertigungsstätte im Birminghamer Stadtteil Erdington drei FANUC ROBODRILL-Bearbeitungszentren installiert, um die Zerspanungskapazität zu erhöhen. Die Firma verbaut ihre Öl-, Wasser- und Kraftstoffpumpen hauptsächlich in Dieselmotoren, die als Antriebsaggregate für leichte und mittelschwere Nutzfahrzeuge sowie nicht-straßengebundene Maschinen dienen.

Zwei Motorenhersteller beauftragten Concentric kürzlich mit der Fertigung, Montage und Prüfung einer Ölpumpe und einer Getriebepumpe. Zu diesem Zweck wurden drei α-D21LiA5-ROBODRILLs in einer neuen Fertigungszelle im Werk Erdington eingerichtet, die die Aluminiumdruckgussteile bearbeiten sollen. Concentric setzt normalerweise Horizontalbearbeitungszentren mit 40er-Konus und doppelten Palettenwechslern ein. Jedoch eignete sich eine Hochgeschwindigkeitsmaschine mit Vertikalspindel und 30er-Konus wesentlich besser für die verhältnismäßig leichten Bearbeitungsvorgänge. Zudem ist diese Maschine deutlich produktiver und günstiger.

Die vierte Achse an jeder Maschine eröffnete Concentric die Möglichkeit, die geforderten Taktzeiten bei der Fertigung der neuen Ölpumpe und Getriebepumpe zu erzielen. So wurde die Firma Saluki in Leicester beauftragt, spezielle Vorrichtungen zur Montage an FANUC Rundtisch-Indexern zu liefern, die bereits mit integrierter Hydraulik zum Aufspannen der Teile sowie Pneumatik zum Abfühlen der korrekten Spannposition ausgestattet waren. Um die Ausschussmenge bei der Fertigung so hoher Stückzahlen möglichst klein zu halten, installierte FANUC außerdem eine Einrichtung zur Werkzeugbrucherkennung an einem Ende des Lagerzapfens.

„Wir haben uns im letzten Quartal 2013 nach Maschinen für unsere neue Ölpumpenzelle umgesehen. Eine Maschine mit kleinerem Kegel und festem Tisch sowie einer vierten Achse in Form eines Rundtisches sollte unsere Zerspanungsaufgaben erledigen. FANUC genießt einen guten Ruf als Hersteller zuverlässiger Produkte. Daher fiel unsere Wahl auf die ROBODRILLs. Wir haben uns ein ähnliches Bearbeitungszentrum mit Roboterbeschickung bei einem Hersteller vor Ort angesehen und das Feedback war durchweg positiv. Unsere Applikationen benötigen 20 Werkzeuge. Und da das Revolverkopfmagazin der Maschine exakt 21 Werkzeuge fasst, besaß die ROBODRILL zudem die passende Werkzeugkapazität.“

(Mark McFall, Manufacturing Engineering Manager)

Um den Kundenauftrag zu erfüllen, produziert eine ROBODRILL den Ölpumpendeckel und die andere das Pumpengehäuse in drei Schichten. In der ersten Maschine werden die Deckel in zwei getrennten Vorgängen bearbeitet. Die Vorrichtungen nehmen dazu jeweils zwei Deckel ohne Unterscheidung nach Vorder- und Rückseite auf. In jedem Zyklus durchläuft ein Teil Bearbeitungsvorgang 1 und das andere Bearbeitungsvorgang 2, sodass die Maschine pro Lade-/Entladesequenz einen fertigen Deckel ausgibt. Die zweite Maschine nimmt zwei Gehäuse auf und bearbeitet sie vollständig. Die dritte ROBODRILL fertigt in zwei Bearbeitungsvorgängen, die je eine Schicht dauern, zwei verschiedene Teile für die Getriebepumpe aus Aluminiumdruckgussteilen. Da die Maschine acht Aufnahmevorrichtungen besitzt, kann sie von jedem Teil zwei Stück – also vier Bauteile insgesamt – pro Lade-/Entladevorgang produzieren.

Am Ende jedes Zyklus bleibt bei allen drei Maschinen der Schwenktisch, welcher die eingespannten Bauteile trägt, bei 45° stehen. Späne und Kühlmittel fallen herab, was den Reinigungsbedarf des Arbeitsbereichs per Druckluft minimiert. Auch die Bediener können ergonomischer und effizienter arbeiten. Die α-D21LiA5 ROBODRILL besitzt branchenführende Spezifikationen wie eine Beschleunigung von 1,5 g auf 54 m/min an allen linearen Achsen, programmierbare Vorschubraten von bis zu 30 m/min und Werkzeugwechselzeiten von 1,6 s zwischen zwei Schnittvorgängen. Damit erzielt sie höchste Bearbeitungsgeschwindigkeiten. Die Maschinen bei Concentric sind mit einem Späneförderer und einer Ölnebelabsaugung ausgestattet. Der Arbeitsraum beträgt 700 x 400 x 330 mm. McFall bestätigt, dass die Maschinen seit der Installation zuverlässig Bauteile mit Toleranzen von ±10 µm fertigen und dass FANUC ausgezeichnete Unterstützung und Unterweisung bei der Programmierung geleistet hat.

Verwendete FANUC-Produkte