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Druckluftantrieb 2.0

Presseinformation 04-2017 vom 12.09.2017

Motion Control revolutioniert Anpressverhalten beim Bitvorschub in der Schraubautomation, enge Kooperation zwischen WEBER und FESTO.

Wolfratshausen – Die Digitalisierung hält Einzug in die Pneumatik. Im Zuge dessen werden Antriebskonzepte im Maschinenbau revolutioniert. Neben elektrischen Servomotoren spielen damit auch pneumatische Antriebe eine entscheidende Rolle in der Montagetechnik. Jüngstes Beispiel ist die Weltneuheit FESTO Motion Terminal VTEM – eine digitalisierte Ventilinsel. Die WEBER Schraubautomaten GmbH in Wolfratshausen ist einer der Premiumpartner, die die FESTO-Technologie in ihren automatischen Handschraubern und der stationären Schraubtechnik einsetzen wird.

Für die Entwickler von WEBER ist es eine der wichtigsten Aufgaben bei der Konzeption von Antriebs- und Spindelsystemen, dass Bitvorschub und damit der Anpressdruck des Verbindungselements, der auf die zu verschraubenden Bauteile wirkt, hoch flexibel, materialgerecht und der Beschaffenheit der Schraube entsprechend gesteuert werden können. Bislang erfüllten diese komplexen Aufgaben in der Regel nur elektrisch betriebe Servomotoren. Im Prozess der Spindelzuführung und des Bitvorschubs wurden so Kraft, Drehzahl und damit Anpressdruck variabel gesteuert. Bei Druckluftantrieben gelang diese feinst dosierte Kraftzuführung nur bedingt.

Die neue digitalisierte Ventilinsel von FESTO löst dieses Problem: Zentrales Element der modular erweiterbaren Motion Control Einheit ist die durch eine App gesteuerte Ventilinsel. Sie besteht aus vier 2/2-Membran-Sitzventilen, die durch vier Piezovorsteuerventile angesteuert werden. Die integrierte Hub- und Drucksensorik sorgt dabei für optimale Regelung und transparentes Condition Monitoring. Der integrierte Controller übernimmt die dezentrale Steuerung der verschiedenen Ventileinheiten, die unabhängig voneinander erfolgt. Diese Steuereinheit weist den Ventilen in kürzesten Zeitintervallen komplexe Befehle zu, beispielsweise Werte für die Wegeventilfunktion, eine proportionale Ventilbewegung oder einen Soft Stop der Luftzufuhr. Gleichzeitig werden dem Controller die Ergebnisdaten rückgemeldet. Neben der feinsten Dosierung von pneumatischen Drücken lassen sich durch Kombination mehrerer solcher Ventilinseln hoch komplexe Anlagensysteme steuern.

Die WEBER Schraubautomaten GmbH wird diese Technologie künftig in ihrer Schraubtechnik verwenden. Zum Einsatz wird das System insbesondere beim Flowdrill Verfahren kommen – einer Technologie, bei der ein rotierender Fließlochkopf die Schraube unter Druck direkt auf das Bauteil aufsetzt. Es entsteht eine Reibungshitze die das Material weich macht bzw. verformt. Die Schrauben werden mit einem Anpressdruck von bis zu 3,6 kN über den Bitvorschub auf das Werkstück aufgefahren. Angewendete Kraft und anliegende Drehzahl müssen unterschiedlichen Materialdicken angepasst sein, um Schäden zu verhindern und eine prozesssichere Ausführung der Verschraubung zu garantieren.

Die Schraubtechnik von WEBER gewinnt durch den Einsatz des FESTO Motion Terminals weiter an Effizienz und Sicherheit. Alle Einzelabschnitte im Prozess des pneumatischen Antriebs sind individuell über entsprechende Apps und eine WebConfig-Bedienoberfläche bzw. einen Webbrowser wählbar. Eine zusätzliche Konfigurationssoftware ist nicht erforderlich.

Die Kombination von Elektrik und Pneumatik in der Antriebstechnik durch eine umfangreiche Digitalisierung wird die Maschinen und Systeme von WEBER für Anwender noch attraktiver machen. Jochen Hartmann, Konstruktionsleitung OEM: „Der Druckluftantrieb erfährt mit dem Motion Terminal nicht weniger als eine Revolutionierung. Wir können damit die Präzision der Zuführ- und Schraubprozesse an der Spindel und beim Bitvorschub optimal und kundenspezifisch auswählen. Das führt bei unseren Kunden, die diese Technik nutzen, zu einer deutlichen Verkürzung der Taktzeit bei steigender Qualität der Prozesse und der Schraubergebnisse.“

Als selbstlernendes System, das Komplexität von Maschinensteuerungen verringert (der Terminal erfüllt zentral bis zu 50 Aufgaben, die bislang dezentral erledigt wurden), Flexibilität (z.B. bis zu 16 analoge und digitale Eingänge für Regelungsanwendungen) und Zuverlässigkeit (z.B. durch standardisierte Bauteile und geringsten Installations-/Wartungsaufwand) erhöht verkörpert die enge Kooperation von WEBER und FESTO den nächsten Schritt der Automation von Automation.

 

Anlage: 1 Bildmotiv

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WEBER RSF-Schraubsystem mit Festo Motion Terminal
WEBER RSF-Schraubsystem Festo Motion Terminal