Power-Skiving von Zahnrädern mit integrierter Automation, Überblick



Beschreibung

Mit dem Gleason Power Skiving (Wälzschälprozess) können Verzahnungen mit Störkonturen sowie Innenverzahnungen zeitsparend und wirtschaftlich hergestellt werden. Um eine bestmögliche Werkstückversorgung und Auslastung der Maschine zu gewährleisten, bietet Gleason eine integrierte Automationslösung von EGS Automatisie-rungstechnik als Option zu der 100PS Maschine an. Der Prozess Wälzschälen ist ein kontinuierliches Verfahren um Zahnräder herzustellen. Dabei wird ein Wälzschäl-Werkzeug, ähnlich einem Wälzstoß-Werkzeug, mit einem Achskreuzwinkel zur Werkstückache über die Drehzahl synchronisiert und axial verfahren. Das Wälzschälen stellt durch moderne CNCTechnik mit Direktantrieben, neue Werkzeugkonzepte und fortschrittliche Prozesstechnologie eine konkurrenzfähige Alternative zu den Bearbeitungsprozessen Stoßen, Stanzen und Räumen dar und hat damit in den letzten Jahren an Bedeutung zugenommen.


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Power-Skiving von Zahnrädern mit integrierter

Automation

ANWENDUNGSBERICHT

Mit dem Gleason Power Skiving (Wälzschälprozess) können Verzahnungen mit Störkonturen sowie Innenverzahnungen zeitsparend und wirtschaftlich hergestellt werden. Um eine bestmögliche Werkstückversorgung und Auslastung der Maschine zu gewährleisten, bietet Gleason eine integrierte Automationslösung von EGS Automatisie-rungstechnik als Option zu der 100PS Maschine an.

Der Prozess Wälzschälen ist ein kontinuierliches Verfahren um Zahnräder herzustellen. Dabei wird ein Wälzschäl-Werkzeug, ähnlich einem Wälzstoß-Werkzeug, mit einem Achskreuzwinkel zur Werkstückache über die Drehzahl synchronisiert und axial verfahren. Das Wälzschälen stellt durch moderne CNC-Technik mit Direktantrieben, neue Werkzeugkonzepte und fortschrittliche Prozesstechnologie eine konkurrenzfähige Alternative zu den Bearbeitungsprozessen Stoßen, Stanzen und Räumen dar und hat damit in den letzten Jahren an Bedeutung zugenommen.

Die Gleason 100PS ist in achshorizontaler Bauweise ausgelegt und deckt das kleinere bis mittlere Teilespektrum bis Durchmesser 100 mm und Modul 2,0 ab. Für größere Bauteile bietet Gleason drei weitere Maschinen in achs-vertikaler Bauweise an: die 300PS, 400PS und 600PS.Zusammen mit der integrierten Automation von EGS kann die 100PS mit sehr hoher Autonomie betrieben werden. Dabei stellt die Automation die unterbrechungsfreie Versorgung der Maschine mit Werkstücken sicher. Das Werkstückhandling erfolgt durch einen Industrieroboter - in diesem Falle ein Kuka KR6R900sixx, der aufgrund seiner Traglast und Dynamik bei gleichzeitig kompakten Abmessungen die erste Wahl für diese Aufgabe ist.

Typische Werkstücke für die 100PS mit EGS Option sind Hohlräder für Planetengetriebe. Die unbearbeiteten Rohteile werden in Werkstückträgern, die auf Rollwagen gestapelt sind, in das System eingeschoben. Im laufenden Betrieb kann dies taktzeitneutral während des Automatikbetriebes durchgeführt werden. Im System gibt es zwei Wagenplätze für Werkstückträger-Stapel. Zu Beginn wird einer dieser Plätze mit einem leeren Wagen bestückt, der andere Platz mit einem Wagen der Werkstückträgerstapel mit unbearbeiteten Werkstücken enthält. Das System fördert nun einen Werkstückträger in den Arbeitsbereich des Roboters, der nacheinander Teil für Teil dem Maschinenlader übergibt und nach erfolgter Bearbeitung wieder übernimmt. Ist ein Werkstückträger abgearbeitet und vollständig mit bearbeiteten Teilen bestückt, wird er auf dem Fertigteilwagen abgesetzt und ein neuer Werkstückträger mit unbearbeiteten Teilen dem Roboter zugeführt bis der komplette Rohteilwagen abgearbeitet ist.Das System kann die Maschine also völlig autonom über die Kapazität eines Werkstückträgerwagens mit Werkstücken versorgen. Je nach Bearbeitungszeit und Werkstückdimensionen kann auf diese Weise eine Werkstückautonomie von bis zu einer kompletten Schicht erreicht werden.

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Die Flexibilität des Roboters bietet – je nach Bearbeitungszeit
der Maschine – die Möglichkeit zusätzliche Aufgaben in den
Ablauf zu integrieren. Werkstücke können vor und/oder nach
der Bearbeitung geprüft, orientiert, vermessen, gewaschen
oder entgratet werden. Damit ergibt sich zusätzliches
Wertschöpfungspotenzial, das die Wirtschaftlichkeit der
Investition noch weiter verbessert. Auch nach erfolgter
Inbetriebnahme bietet der flexible Industrieroboter die
Möglichkeit solche Zusatzprozesse mit vertretbarem Aufwand
nachzurüsten oder anzupassen.

Bei der Auswahl der Werkstückträger sollte der vorhergehende
bzw. nachfolgende Prozess berücksichtigt werden. Sind beim
Anwender bereits Paletten, Körbe oder Behälter für die interne
Logistik bzw. für den Teileaustausch mit Kunden oder Lieferanten
in Gebrauch, wird das Gleason-EGS-System entsprechend
angepasst. Werden die Bauteile im vorhergehenden oder
nachfolgenden Bearbeitungsschritt auch in Werkstückträgern
bereitgestellt, können diese möglicherweise genutzt werden,
insofern sie automatisierungsgerecht gestaltet und stapelbar
sind. Das vermindert die Komplexität durch ein einheitliches
Trägersystem und spart dem Anwender zusätzliche Kosten.

Die Anpassung und Umrüstung des Systems auf unterschiedliche
Werkstücke erfolgt durch die Auswahl am Bedienfeld. Das
Greifwerkzeug des Roboters muss ggf. umgerüstet werden,
was über entsprechende Einstellmöglichkeiten oder ein
Greiferwechselsystem schnell und werkzeuglos möglich ist.
Die Werkstückträger werden entweder durch unterschiedliche
Inlays in den Standardbehältern angepasst oder es kommen
werkstückspezifische Werkstückträger mit gleichem Außenmaß
zum Einsatz.

Text: Raymond Graf, Heiko Röhrig

Kontaktdaten Gleason-Pfauter Maschinenfabrik GmbH
(Zweigniederlassung Studen): +41 32 366 61 71,
www.gleason.com, sales@gleason.com

EGS Automatisierungstechnik GmbH

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